(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源と、複数の格子と、放射線検出器と、が放射線照射軸方向に並んで設けられ、再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を撮影するタルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影システムであって、
前記複数の格子の相対位置を変化させることにより、前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影よりもモアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像の撮影を行う低鮮明度撮影手段と、
前記低鮮明度撮影手段により撮影されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する生成手段と、
を備える放射線撮影システム。
【請求項２】
前記生成手段は、前記低鮮明度撮影手段により撮影された被写体有りのモアレ縞画像を被写体無しのモアレ縞画像で割り算して対数変換することにより吸収画像を生成する請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項３】
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の放射線照射軸周りの相対角度が前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時よりも大きくなるように前記複数の格子の少なくとも一つを前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時の当該格子の位置に対して放射線照射軸周りに回転させた状態で撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる請求項１又は２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の少なくとも一つを前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時の当該格子の位置に対して放射線照射軸方向に移動させた状態で撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる請求項１又は２に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の少なくとも一つを前記格子のスリット周期方向にスリット１／４周期以上移動させながら撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる請求項１又は２に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
前記格子のスリット周期方向の移動距離が、当該格子のスリット周期の整数倍である請求項５に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
前記放射線撮影システムは、縞走査法により前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を撮影する請求項１〜６の何れか一項に記載の放射線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置により高精細の画像を得るには、複数の格子のうちのひとつを格子のスリット周期の１／Ｍ（Ｍは正の整数、吸収画像はＭ＞２、微分位相画像と小角散乱画像はＭ＞３)ずつスリット周期方向に移動させＭ回撮影した画像（モアレ縞画像）を用いて再構成を行う縞走査法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、縞走査法では格子の移動と停止を繰り返しながら、複数枚のモアレ縞画像を撮影し、データ収集後、それらを演算処理することで再構成画像（微分位相画像、小角散乱画像、吸収画像）を生成するため、以下の様な目的で吸収画像のみが必要な場合においても、単純Ｘ線撮影装置のように簡便に吸収画像を撮影することができない。
・縞走査法による本撮影前の被写体のポジショニングの確認
・格子や放射線源、放射線検出器などの調整や状態監視
・格子や放射線源、放射線検出器などの校正データの収集
また、撮影時間が長いため、被写体の体動、格子の位置変動などによる偽像が発生する。
【０００５】
本発明の課題は、タルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置において、格子を視野から取り外すことなく、簡便な撮影で吸収画像を生成できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
放射線源と、複数の格子と、放射線検出器と、が放射線照射軸方向に並んで設けられ、再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を撮影するタルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影システムであって、
前記複数の格子の相対位置を変化させることにより、前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影よりもモアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像の撮影を行う低鮮明度撮影手段と、
前記低鮮明度撮影手段により撮影されたモアレ縞画像に基づいて吸収画像を生成する生成手段と、
を備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記生成手段は、前記低鮮明度撮影手段により撮影された被写体有りのモアレ縞画像を被写体無しのモアレ縞画像で割り算して対数変換することにより吸収画像を生成する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の放射線照射軸周りの相対角度が前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時よりも大きくなるように前記複数の格子の少なくとも一つを前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時の当該格子の位置に対して放射線照射軸周りに回転させた状態で撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の少なくとも一つを前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影時の当該格子の位置に対して放射線照射軸方向に移動させた状態で撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記低鮮明度撮影手段は、前記複数の格子の少なくとも一つを前記格子のスリット周期方向にスリット１／４周期以上移動させながら撮影を行うことにより、モアレ縞の鮮明度を低下させる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記格子のスリット周期方向の移動距離が、当該格子のスリット周期の整数倍である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記放射線撮影システムは、縞走査法により前記再構成画像を生成するためのモアレ縞画像を撮影する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影システムにおいて、格子を視野から取り外すことなく、簡便な撮影で吸収画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る放射線撮影システムの構成例を示す図である。
【図２】マルチスリットの平面図である。
【図３】本体部の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】タルボ干渉計の原理を説明する図である。
【図５】縞走査法により第２格子をスリット周期方向にスリット周期の１／４ずつ移動させて撮影した４枚の被写体モアレ縞画像である。
【図６】図５の被写体モアレ縞画像の撮影時と同様の格子位置で撮影した４枚のＢＧモアレ縞画像である。
【図７】（ａ）は、図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像を加算した画像、（ｂ）は、図６に示す４枚のＢＧモアレ縞画像を加算した画像、（ｃ）は、（ａ）に示す画像を（ｂ）に示す画像で割ることにより得られた透過率画像、（ｄ）は、（ｃ）に示す透過率画像を対数変換することにより得られた吸収画像である。
【図８】図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像のそれぞれを、図６に示す格子の位置関係が同じであるＢＧモアレ縞画像で割った画像である。
【図９】図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像のそれぞれを周波数処理した画像である。
【図１０】第１の実施形態において放射線撮影装置により実行される撮影制御処理Ａを示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態の検証実験結果を示す画像である。
【図１２】散乱体の照射野内への挿入及び退避を行う移動機構の例を示す図である。
【図１３】マルチスリット、第１格子、第２格子の放射線照射軸周りの回転とモアレ縞鮮明度の関係を表した概念図である。
【図１４】第２の実施形態における放射線撮影システムの構成例を示す図である。
【図１５】格子を放射線照射軸周りに回転させる機構の一例を示す図である。
【図１６】第２の実施形態において放射線撮影装置により実行される撮影制御処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１７】第２の実施形態の検証実験結果を示す画像である。
【図１８】格子のz方向移動とモアレ縞の鮮明度の関係を表した概念図である。
【図１９】第３の実施形態における放射線撮影システムの構成例を示す図である。
【図２０】第３の実施形態において放射線撮影装置により実行される撮影制御処理Ｃを示すフローチャートである。
【図２１】第３の実施形態の検証実験結果を示す画像である。
【図２２】装置の構成別に、各格子の動かしやすいケースを模式的に示した図である。
【図２３】第４の実施形態において放射線撮影装置により実行される撮影制御処理Ｄを示すフローチャートである。
【図２４】第４の実施形態の検証実験結果を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１７】
［第１の実施形態］
（放射線撮影システムの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影システム１００Ａを模式的に示した図である。
図１に示すように、放射線撮影システム１００Ａは、放射線撮影装置１Ａとコントローラー５を備える。放射線撮影装置１Ａはタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影を行い、コントローラー５は当該Ｘ線撮影により得られたモアレ縞画像を用いて再構成画像等を生成する。なお、以下の説明では、Ｘ線を用いて撮影を行う放射線撮影システムを例にとり説明するが、他の放射線、例えば、中性子線、ガンマ線等を用いてもよい。
【００１８】
放射線撮影装置１Ａは、図１に示すように、放射線源１１と、マルチスリット１２を含む第１のカバーユニット１２０と、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、及び放射線検出器１６を含む第２のカバーユニット１３０と、支柱１７と、本体部１８と、基台部１９とを備える。放射線撮影装置１Ａは縦型であり、放射線源１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、放射線検出器１６は、この順序に重力方向であるｚ方向に配置される。放射線源１１の焦点１１１とマルチスリット１２間の距離をＲ０（ｍｍ）、マルチスリット１２と放射線検出器１６間の距離をＲｄ（ｍｍ）、マルチスリット１２と第１格子１４間の距離をＲ１（ｍｍ）、マルチスリット１２と第２格子１５間の距離をＲ２（ｍｍ）で表す。
【００１９】
距離Ｒ０は好ましくは５〜５００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは５〜３００（ｍｍ）である。
距離Ｒｄは、一般的に放射線科の撮影室の高さは３（ｍ）程度又はそれ以下であることから、少なくとも３０００（ｍｍ）以下であることが好ましい。なかでも、距離Ｒｄは４００〜５０００（ｍｍ）が好ましく、さらに好ましくは５００〜２０００（ｍｍ）である。
放射線源１１の焦点１１１と第１格子１４間の距離（Ｒ０＋Ｒ１）は、好ましくは３００〜５０００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは４００〜１８００（ｍｍ）である。
放射線源１１の焦点と第２格子１５間の距離（Ｒ０＋Ｒ２）は、好ましくは４００〜５０００（ｍｍ）であり、さらに好ましくは５００〜２０００（ｍｍ）である。
それぞれの距離は、放射線源１１から照射される放射線の波長から、第２格子１５上に第１格子１４による格子像（自己像）が重なる最適な距離を算出し、設定すればよい。
【００２０】
マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、放射線検出器１６は、同一の基台部１９に保持されて支柱１７に取り付けられている。基台部１９は、支柱１７に対してｚ方向に移動可能に構成されていてもよい。
また、支柱１７には、基台部１９のほか、放射線源１１及び本体部１８が取り付けられている。放射線源１１は、緩衝部材１７ａを介して支柱１７に保持されている。緩衝部材１７ａは、衝撃や振動を吸収できる材料であれば何れの材料を用いてもよいが、例えばエラストマー等が挙げられる。放射線源１１は放射線の照射によって発熱するため、放射線源１１側の緩衝部材１７ａは加えて断熱素材であることが好ましい。
【００２１】
放射線源１１は、Ｘ線管を備え、当該Ｘ線管によりＸ線を発生させてｚ方向（重力方向）にＸ線を照射する。Ｘ線管としては、例えば医療現場で広く一般に用いられているクーリッジＸ線管や回転陽極Ｘ線管を用いることができる。陽極としては、タングステンやモリブデンを用いることができる。
放射線源１１の焦点径は、０．０３〜３（mm）が好ましく、さらに好ましくは０．１〜１（mm）である。
【００２２】
第１のカバーユニット１２０は、放射線源１１の直下に設けられたユニットである。第１のカバーユニット１２０は、図１に示すように、マルチスリット１２、取付用アーム１２ｂ、付加フィルター・コリメーター１１２、散乱体１１３等を備えて構成されている。第１のカバーユニット１２０の各構成要素は、カバー部材に覆われて保護されている。
【００２３】
マルチスリット１２（Ｇ０格子）は回折格子であり、図２に示すように、放射線照射軸方向（ここではｚ方向）と直交するｘ方向に複数のスリットが所定間隔で配列されて設けられている。マルチスリット１２はシリコンやガラスといった放射線の吸収率が低い材質の基板上に、タングステン、鉛、金といった放射線の遮蔽力が大きい、つまり放射線の吸収率が高い材質により形成される。例えば、フォトリソグラフィーによりレジスト層がスリット状にマスクされ、ＵＶが照射されてスリットのパターンがレジスト層に転写される。露光によって当該パターンと同じ形状のスリット構造が得られ、電鋳法によりスリット構造間に金属が埋め込まれて、マルチスリット１２が形成される。
【００２４】
マルチスリット１２のスリット周期（格子周期）ｄ０は１〜６０（μｍ）である。スリット周期は、図２に示すように隣接するスリット間の距離を１周期とする。スリットの幅（各スリットのスリット周期方向（ｘ方向）の長さ）はスリット周期の１〜６０（％）の長さであり、さらに好ましくは１０〜４０（％）である。スリットの高さ（ｚ方向の高さ）は１〜５００（μｍ）であり、好ましくは１〜１５０（μｍ）である。マルチスリット１２は、取付用アーム１２ｂに支持されて基台部１９に取り付けられている。
【００２５】
付加フィルター・コリメーター１１２は、放射線源１１から照射されるＸ線の照射領域を制限するとともに、放射線源１１から照射されるＸ線の中から撮影に寄与しない低エネルギー成分を除去するものである。
【００２６】
散乱体１１３は、モアレ縞の鮮明度を低下させるためのものであり、Ｘ線散乱が強く、吸収が弱いものが好ましい。散乱体１１３は、移動機構１１３ａによりｘ方向又はｙ方向に移動可能に構成されており、この移動機構１１３ａにより移動され、照射野内に挿入されたり、照射野外に退避されたりする。移動機構１１３ａは、モーター等の駆動により散乱体１１３をｘ方向又はｙ方向に直線送り可能であればどのような構成のものを用いてもよい。
【００２７】
第２のカバーユニット１３０は、図１に示すように、被写体台１３、第１格子１４及び第２格子１５、移動機構１５ａ、放射線検出器１６等を備えて構成されている。第２のカバーユニット１３０は、上面が被写体台１３となっており、被写体台１３の周囲をカバー部材で覆うことにより、患者や技師の接触によるダメージや塵埃の侵入から内部の構成要素を保護している。また、ユニット内の温度が外気の影響を受けにくくなるため、第１格子１４及び第２格子１５の熱膨張等による格子位置の変動を低減することができる。
【００２８】
被写体台１３は、被写体を載置するための台である。
第１格子１４（Ｇ１格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。第１格子１４は、マルチスリット１２と同様にＵＶを用いたフォトリソグラフィーによって形成することもできるし、いわゆるＩＣＰ法によりシリコン基板に微細細線で深掘加工を行い、シリコンのみで格子構造を形成することとしてもよい。第１格子１４のスリット周期ｄ１は１〜２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の２０〜７０（％）であり、好ましくは３５〜６０（％）である。スリットの高さは１〜１００（μｍ）である。
【００２９】
第２格子１５（Ｇ２格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。第２格子１５もフォトリソグラフィーにより形成することができる。第２格子１５のスリット周期ｄ２は１〜２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の３０〜７０（％）であり、好ましくは３５〜６０（％）である。スリットの高さは１〜１００（μｍ）である。第２格子１５に隣接して、第２格子１５をｘ方向に移動させる移動機構１５ａが設けられている。移動機構１５ａは、モーター等の駆動により第２格子１５をｘ方向に直線送り可能であればどのような構成のものを用いてもよい。
【００３０】
放射線検出器１６は、照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取る。放射線検出器１６の画素サイズは１０〜３００（μｍ）であり、さらに好ましくは５０〜２００（μｍ）である。放射線検出器１６は第２格子１５に当接するように基台部１９に位置を固定することが好ましい。第２格子１５と放射線検出器１６間の距離が大きくなるほど、放射線検出器１６により得られるモアレ縞画像がボケるからである。
【００３１】
放射線検出器１６としては、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いることができる。ＦＰＤには、放射線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
また、放射線検出器１６としては、第２格子１５の強度変調効果を与えた放射線検出器を使用しても良い。例えば、シンチレーターに第２格子１５のスリットと同等の周期および幅で不感領域を与えるために、シンチレーターに溝を掘り、格子状のシンチレーターとしたスリットシンチレーター検出器を放射線検出器１６として用いても良い（参照文献１：Simon Rutishauser et al.,「Structured scintillator for hard x-ray grating interferometry」，APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 171107 (2011)）。この構成の放射線検出器１６は、第２格子１５と放射線検出器１６とを兼ね備えたものであるため、第２格子１５を別途設ける必要はない。即ち、スリットシンチレーター検出器を備えることは、第２格子１５と放射線検出器１６を備えていることと同じである。
【００３２】
本体部１８は、図３に示すように、制御部１８１、操作部１８２、表示部１８３、通信部１８４、記憶部１８５を備えて構成されている。
制御部１８１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により、各種処理を実行する。制御部１８１は、本体部１８外の各部（例えば、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａ、移動機構１１３ａ等）に接続されており、後述する放射線撮影制御処理Ａを実行して放射線撮影装置１Ａの各部を制御することによりモアレ縞画像の生成を行う。
【００３３】
操作部１８２は曝射スイッチや撮影条件等の入力操作に用いるキー群の他、表示部１８３のディスプレイと一体に構成されたタッチパネルを備え、これらの操作に応じた操作信号を生成して制御部１８１に出力する。
表示部１８３は制御部１８１の表示制御に従って、ディスプレイに操作画面、放射線撮影装置１Ａの動作状況等を表示する。
【００３４】
通信部１８４は通信インターフェイスを備え、ネットワーク上のコントローラー５と通信する。例えば、通信部１８４は、放射線検出器１６によって読み取られ、記憶部１８５に記憶されたモアレ縞画像をコントローラー５に送信する。
記憶部１８５は、制御部１８１により実行されるプログラム、プログラムの実行に必要なデータを記憶している。また、記憶部１８５は放射線検出器１６によって得られたモアレ縞画像を記憶する。
【００３５】
なお、放射線撮影装置１Ａは、上側に設けられた放射線源１１から下方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成されている場合（いわゆる縦型の場合）として説明したが、これに限らず、下側に設けられた放射線源１１から上方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成してもよい。また、Ｘ線を水平方向（いわゆる横型の場合）に照射するなど任意の方向に照射するように構成することも可能である。
【００３６】
コントローラー５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、記憶部、操作部、表示部、通信部等を備えたコンピュータ装置であり、オペレーターによる操作に従って放射線撮影装置１Ａの撮影動作を制御する。また、コントローラー５は、画像処理装置として、放射線撮影装置１Ａにより得られた一連のモアレ縞画像に画像処理を施す。例えば、コントローラー５は、放射線撮影装置１Ａにおいて縞走査法により得られた一連のモアレ縞画像を用いて再構成画像を生成する。
【００３７】
（放射線撮影システムの動作）
ここで、上記放射線撮影装置１Ａのタルボ・ロー干渉計による撮影方法を説明する。
図４に示すように、放射線源１１から照射されたＸ線が第１格子１４を透過すると、透過したＸ線がｚ方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像といい、自己像が形成される現象をタルボ効果という。自己像を結ぶ位置に第２格子１５が自己像と概ね平行に配置され、第２格子１５を透過したＸ線によりモアレ縞画像（図４においてＭｏで示す）が得られる。即ち、第１格子１４は、周期パターンを形成し、第２格子１５は周期パターンをモアレ縞に変換する。放射線源１１と第１格子１４間に被写体（図４においてＨで示す）が存在すると、被写体によってＸ線の位相がずれるため、図４に示すようにモアレ縞画像上のモアレ縞は被写体の辺縁を境界に乱れる。このモアレ縞の乱れを、モアレ縞画像を処理することによって検出し、被写体像を画像化することができる。これがタルボ干渉計の原理である。
【００３８】
放射線撮影装置１Ａでは、放射線源１１と第１格子１４との間の放射線源１１に近い位置に、マルチスリット１２が配置され、タルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影が行われる。タルボ干渉計は放射線源１１が理想的な点線源であることを前提としているが、実際の撮影にはある程度焦点径が大きい焦点が用いられるため、マルチスリット１２によってあたかも点線源が複数連なってＸ線が照射されているかのような効果が得られる。これがタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影法であり、焦点径がある程度大きい場合にも、タルボ干渉計と同様のタルボ効果を得ることができる。
【００３９】
放射線撮影装置１Ａにおいては、被写体の再構成画像を生成するために必要なモアレ縞画像を、縞走査法により撮影する。縞走査とは、一般的には、格子（マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５）のうちの何れか１枚（本実施形態では、第２格子１５とする）または２枚をスリット周期方向（ｘ方向）に相対的に動かしてＭ回（Ｍは正の整数、吸収画像はＭ＞２、微分位相画像と小角散乱画像はＭ＞３）の撮影（Ｍステップの撮影）を行い、再構成画像を生成するのに必要なＭ枚のモアレ縞画像を取得することをいう。具体的には、移動させる格子のスリット周期をｄ（μｍ）とすると、ｄ／Ｍ（μｍ）ずつ格子をスリット周期方向に動かして撮影を行うことを繰り返し、Ｍ枚のモアレ縞画像を取得する。
【００４０】
しかしながら、縞走査法では格子の移動と停止を繰り返しながら、複数枚のモアレ縞画像を撮影し、データ収集後それらを演算処理することで再構成画像を生成するため、以下の様な目的で吸収画像のみが必要な場合においても、単純Ｘ線撮影装置のように簡便に吸収画像を撮影することができない。
・縞走査法による本撮影前の被写体のポジショニングの確認
・格子や放射線源、放射線検出器などの調整や状態監視
・格子や放射線源、放射線検出器などの校正データの収集
また、縞走査法では撮影時間が長いため、被写体の体動、格子の位置変動などによる偽像が発生する。
【００４１】
ここで、縞走査法により得られる複数のモアレ縞画像とこれらを演算することにより得られる吸収画像について説明する。
縞走査法により得られる複数のモアレ縞画像から吸収画像を生成するには、まず、以下の（式１）に示すように、被写体を配置して撮影した複数の被写体有りのモアレ縞画像（被写体モアレ縞画像と呼ぶ）を加算した画像（対応する画素同士の信号値を加算した画像）を被写体を配置せずに撮影した被写体無しのモアレ縞画像（ＢＧモアレ縞画像と呼ぶ）を加算した画像で割る（各画素の信号値を対応する画素の信号値で除算する）ことにより透過率画像を生成する。次いで、この透過率画像を（式２）に示すように対数変換する。
【数１】
0006613988.tif 000002
【数２】
0006613988.tif 000003
atは吸収画像の信号値、trは透過率画像の信号値、Isは被写体モアレ縞画像の信号値、IrはＢＧモアレ縞画像の信号値である。x，yは、画素の２次元座標を示す。Mは縞走査回数を示す。
【００４２】
図５に、縞走査法により第２格子１５をスリット周期方向に第２格子１５の周期の１／４ずつ移動させてモアレ縞の位相を（１／２）πずつ変化させて撮影した４枚の被写体モアレ縞画像を示す。図６に、図５の被写体モアレ縞画像の撮影時と同様の格子位置で撮影した４枚のＢＧモアレ縞画を示す。図７（ａ）に、図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像を加算した画像を示す。図７（ｂ）に、図６に示す４枚のＢＧモアレ縞画像を加算した画像を示す。図７（ｃ）に、図７（ａ）に示す画像を図７（ｂ）に示す画像で割ることにより得られた透過率画像を示す。図７（ｄ）に、図７（ｃ）に示す透過率画像を対数変換することにより得られた吸収画像を示す。
【００４３】
図５の被写体は、ＰＭＭＡ（アクリル）のケース内に直径３ｍｍと直径５ｍｍのＰＭＭＡ円柱を配置したものである。ＰＭＭＡのケースは、厚み６ｍｍのＰＭＭＡ板で製作した直方体のケースであり、図５に示す被写体モアレ縞画像は、円柱以外の場所でもＰＭＭＡを少なくとも１２ｍｍ透過していることになる。
【００４４】
図５〜図６に示した画像は、以下の装置仕様の放射線撮影装置により撮影されたものである。また、本明細書におけるその他の実施形態の実験画像についても、全て以下の装置仕様の放射線撮影装置により撮影されている。
ｘ方向の焦点径Σｘ：370um、ｙ方向の焦点径Σｙ：400um
マルチスリット１２の周期ｄ０：22.8um
第１格子１４の周期ｄ１：4.3um
第２格子１５の周期ｄ２：5.3um
放射線検出器１６の画素サイズ：縦横ともに85um
焦点とマルチスリット１２間の距離Ｒ０：65mm
マルチスリット１２と第１格子１４間の距離Ｒ１：1107mm
マルチスリット１２と第２格子１５間の距離Ｒ２：1364mm
マルチスリット１２と放射線検出器１６間の距離Ｒｄ：1374mm
【００４５】
なお、（式２）に示すように、吸収画像は透過率画像を単純に対数変換したものであり、透過率画像が正しく作成できれば、吸収画像としても正しいと言える。以降、記載を簡略化するため、吸収画像の代わりに対数変換前の透過率画像を使用して説明する。
【００４６】
図５に示すように、被写体モアレ縞画像をそのまま透過率画像（吸収画像）として使用することは困難である。被写体モアレ縞画像は、モアレ縞の強度変動によって被写体の視認性が悪く、また、被写体によるモアレ縞の位相変化に応じた強度変化によって、モアレ縞の位相が異なる４枚の被写体モアレ縞画像で被写体の見え方が変化してしまう。被写体が上述の円柱の場合、エッジ部が白く写ったり、黒く写ったりし、図７（ｃ）に示す透過率画像とは大きく異なることがわかる。
【００４７】
図８に、図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像のそれぞれを、図６に示す格子の位置関係が同じであるＢＧモアレ縞画像で割った（割り算した）画像を示す。図８に示すように、仮に全ての格子の位置関係が同じであっても、被写体によってモアレ縞の位相が変化しているため、被写体モアレ縞画像とＢＧモアレ縞画像のモアレ縞は同一とはならない。そのため、被写体モアレ縞画像をＢＧモアレ縞画像で割ってもモアレ縞を消すことができず、透過率画像（吸収画像）として用いることはできない。
【００４８】
また、図９に、図５に示す４枚の被写体モアレ縞画像のそれぞれを周波数処理しモアレ縞を低減した画像を示す。図９に示すように、モアレ縞は格子構造の製造誤差などによって面内で均一ではなく、周波数処理で完全に消すことは困難である。仮に完全に周波数処理でモアレ縞を消すことができたとしても、被写体によるモアレ縞の位相変化による強度変化を消すことは困難である。即ち、１枚の被写体モアレ縞画像に周波数処理を施しても図７（ｃ）に示す透過率画像（吸収画像）とは大きく異なり、透過率画像（吸収画像）として用いることはできない。
【００４９】
ところで、タルボ装置及びタルボ・ロー装置ともに、再構成画像が鮮明であるためには、再構成画像の生成に用いる個々のモアレ縞画像のモアレ縞が鮮明であることが必要であることが知られている（例えば、参照文献２：山田朝治、横関俊介編著「モアレ縞・干渉縞応用計測法」、コロナ社、１９９６年１２月１０日（第１５頁）参照）。そのため、縞走査法による撮影を行う放射線撮影装置は、一般的に、モアレ縞の鮮明度（Visibility）が高くなるように、格子位置や格子間の距離が予め設定されている。ここで、モアレ縞の鮮明度visは以下の（式３）により算出することができる。
【数３】
0006613988.tif 000004
ａ０はモアレ縞画像の平均強度、ａ１はモアレ縞画像の振幅、Ｉはモアレ縞画像の信号値である。visは０〜１の値をとる。例えば、図６に示すモアレ縞画像の鮮明度は０．３程度である。
【００５０】
これに対し、本願発明者の検討の結果、モアレ縞の鮮明度を下げて０に近づけるほど、モアレ縞の強度変動及び被写体によるモアレ縞の位相変化に応じた強度変化のないモアレ縞画像が得られることを見出した。そして、縞走査法のように格子を移動させて複数回の撮影を行うことなく１回の撮影で、格子を取り外すことなく、再構成画像を生成するためのモアレ縞画像の撮影よりもモアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像を得る方法をいくつか見出した。その中の一つの方法として、撮影時に放射線源１１と放射線検出器１６の間の照射野内に散乱体１１３を挿入することが挙げられる。散乱体１１３を挿入するとＸ線が方々に散乱するので、モアレ縞の発生を抑制することができる。
【００５１】
散乱体１１３としては、例えばアクリルのケースなどに吸収が弱い粉末を充填したものや、紙、繊維板などの木材の合板、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber  Reinforced Plastic）、紙やすり（研磨剤）などが適している。モアレ縞の鮮明度の低下量は散乱体１１３の構造の大きさに依存し、構造の形状が球の場合、最適な大きさrは（式４）で与えられる。
【数４】
0006613988.tif 000005
ここで、pはタルボ次数である。散乱体１１３の大きさは散乱体１１３を配置する放射線照射軸方向の位置と格子のスリット周期に応じて決めるのが好ましいが、紙や木材など最適な大きさと異なる場合においても、放射線照射軸方向の厚みを増すことで十分な鮮明度低下が得られれば良く、この条件に制限されるものではない。
【００５２】
以下、散乱体１１３を有する放射線撮影装置１Ａにおける撮影動作及びコントローラー５における画像生成動作について説明する。
図１０に、放射線撮影装置１Ａの制御部１８１により実行される撮影制御処理Ａのフローチャートを示す。撮影制御処理Ａは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００５３】
まず、制御部１８１は、撮影モードが低鮮明度撮影モードであるか本撮影モードであるかを判断する（ステップＳ１）。ここで、低鮮明度撮影モードは、例えば、ポジショニングの確認や装置の調整、校正データの収集等のための吸収画像を生成するために、１回の簡易的な撮影により、縞走査法による撮影よりもモアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像を取得するモードである。本撮影モードは、被写体の再構成画像を生成するために縞走査法による撮影を行って複数のモアレ縞画像を取得するモードである。低鮮明度撮影モードと本撮影モードは、ユーザーによる操作部１８２の操作により設定することができる。
【００５４】
撮影モードが低鮮明度撮影モードであると判断した場合（ステップＳ１；低鮮明度撮影モード）、制御部１８１は、移動機構１１３ａを制御して散乱体１１３を照射野内に配置させる（ステップＳ２）。
【００５５】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ３）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６を制御して、第２格子１５を移動させずに１回の撮影を行って１枚のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ４）。即ち、放射線源１１からＸ線を１回照射して放射線検出器１６により１枚のモアレ縞画像を取得する。具体的には、放射線検出器１６における前回の撮影により残存する不要な電荷を取り除くリセット後、放射線源１１によるＸ線照射が行われ、Ｘ線照射のタイミングに合わせて放射線検出器１６において電荷が蓄積され、Ｘ線の照射停止のタイミングに合わせて蓄積された電荷が画像信号として読み取られる。
【００５６】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりコントローラー５に、モアレ縞画像を送信させ（ステップＳ５）、撮影制御処理Ａを終了する。
【００５７】
一方、撮影モードが本撮影モードであると判断した場合（ステップＳ１；本撮影モード）、制御部１８１は、移動機構１１３ａを制御して散乱体１１３を照射野外に退避させる（ステップＳ６）。
【００５８】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ７）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ８）。
【００５９】
縞走査法による撮影では、まず、第２格子１５が停止した状態で放射線源１１によるＸ線の照射が開始される。放射線検出器１６では前回の撮影により残存する不要な電荷を取り除くリセット後、Ｘ線照射のタイミングに合わせて電荷が蓄積され、Ｘ線の照射停止のタイミングに合わせて蓄積された電荷が画像信号として読み取られる。これが１ステップ分の撮影である。１ステップ分の撮影が終了するタイミングで第２格子１５の移動が開始され、所定量移動すると停止され、次のステップの撮影が行われる。第２格子１５の移動量は、ｄ２／Ｍである。このようにして、第２格子１５の移動と停止が所定のステップ数分だけ繰り返され、第２格子１５が停止したときにＸ線の照射と画像信号の読み取りが行われる。第２格子１５がスリット周期１周期分移動した撮影が終了したときに、１枚の再構成画像を生成するのに必要な複数のモアレ縞画像を取得するための一連の撮影が終了する。なお、撮影終了後、第２格子１５の位置は元の位置に戻される。
【００６０】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりコントローラー５に、モアレ縞画像を送信させ（ステップＳ９）、撮影制御処理Ａを終了する。通信部１８４からコントローラー５に対しては各ステップの撮影が終了する毎に１枚ずつ送信することとしてもよいし、各ステップの撮影が終了し、全てのモアレ縞画像が得られた後、まとめて送信することとしてもよい。
【００６１】
なお、コントローラー５で被写体を配置して撮影することにより生成された被写体のモアレ縞画像における格子の吸収ムラや欠陥、放射線検出器１６の感度ムラを補正するためには、被写体モアレ縞画像の他、被写体を撮影したときと同じ格子位置で被写体を配置せずに撮影を行ったＢＧモアレ縞画像が必要となる。ＢＧモアレ縞画像は、放射線撮影装置１Ａにおいて被写体モアレ縞画像を撮影する前又は後に被写体台１３に被写体を配置せずに撮影を行って生成してもよいし、予め撮影してコントローラー５の記憶部に記憶しておくこととしてもよい。本実施形態においては、再構成画像生成用の複数枚のＢＧモアレ縞画像がコントローラー５の記憶部に予め記憶されているものとする。また、このＢＧモアレ縞画像には、後述するオフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、Ｘ線強度変動補正等が施されているものとする（他の実施形態についても同様）。
【００６２】
コントローラー５は、本体部１８から低鮮明度撮影モードで生成された被写体モアレ縞画像を受信すると、吸収画像を生成する。具体的には、まず、被写体モアレ縞画像に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、Ｘ線強度変動補正等を施す。次いで、補正後の被写体モアレ縞画像を記憶部に記憶されている再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像を加算した画像により割り算して、透過率画像を生成する。そして、透過率画像を対数変換することにより、吸収画像を生成し、生成した吸収画像を表示部に表示する。
【００６３】
また、コントローラー５は、本体部１８から本撮影モードで生成された一連の被写体モアレ縞画像を受信すると、受信した被写体モアレ縞画像及び記憶部に記憶されている再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像に基づいて、３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。
【００６４】
具体的には、まず、被写体モアレ縞画像に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、Ｘ線強度変動補正等を施す。次いで、補正後の被写体モアレ縞画像及び構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像に基づいて、３種類の再構成画像（透過率画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。吸収画像は、Ｍ枚の被写体モアレ縞画像の加算画像をＭ枚のＢＧモアレ縞画像の加算画像で割り算することにより生成される透過率画像を対数変換することにより生成される。微分位相画像は、被写体モアレ縞画像とＢＧモアレ縞画像のそれぞれについて縞走査法の原理を用いてモアレ縞の位相を計算することにより被写体有りの微分位相画像と被写体無しの微分位相画像をそれぞれ生成し、生成した被写体有りの微分位相画像から被写体無しの微分位相画像を減算することにより生成される。小角散乱画像は、被写体モアレ縞画像とＢＧモアレ縞画像のそれぞれについて縞走査法の原理を用いてモアレ縞のVisibilityを計算することにより（Visibility＝振幅÷平均値）、被写体有りの小角散乱画像と被写体無しの小角散乱画像をそれぞれ生成し、生成した被写体有りの小角散乱画像を被写体無しの小角散乱画像で割り算することにより生成される（参照文献３；Timm Weitkamp，Ana Diazand，Christian David,  franz Pfeiffer and Marco Stampanoni,  Peter Cloetens and Eric Ziegler,X-ray Phase Imaging with a grating interferometer,OPTICSEXPRESS，Vol.13, No.16,6296-6004(2005)、参照文献４；Atsushi Momose, Wataru Yashiro, Yoshihiro Takeda, Yoshio Suzuki and Tadashi Hattori, Phase Tomography by X-ray Talbot Interferometry for Biological Imaging, Japanese Journal of Applied Physics, Vol.45, No.6A, 2006, pp.5254-5262（2006）、参照文献５;F.Pfeiffer, M.Bech，O.Bunk,  P.Kraft,  E.F.Eikenberry,  CH.Broennimann，C.Grunzweig,  and  C．David，Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer, nature materials Vol.7，134-137（2008）参照）。
【００６５】
（第１の実施形態の検証実験）
以下、第１の実施形態において低鮮明度撮影モードで生成される被写体モアレ縞画像及びこのモアレ縞画像に基づいて生成される透過率画像（吸収画像）について検証した検証実験の結果について説明する。
【００６６】
検証実験では、メモ用紙７０枚を重ねたものを散乱体１１３とし、図５のモアレ縞画像を撮影したときと同じＰＭＭＡを被写体として、上述の低鮮明度撮影モードで撮影を行って被写体モアレ縞画像を取得した。また、生成した被写体モアレ縞画像に基づいて、透過率画像を生成した。
【００６７】
検証実験に用いた格子の周期や格子間距離については、上述の装置仕様に記載した通りである。散乱体１１３のメモ用紙１枚の厚みは５０〜６０μｍ、７０枚での厚みは４ｍｍ弱、散乱体１１３のＸ線透過率は０．７２であった。モアレ縞の鮮明度は０．０５に低下した。
【００６８】
図１１（ａ）は、上述の低鮮明度撮影モードで散乱体１１３を照射野内に配置して撮影することにより得られた被写体モアレ縞画像である。モアレ縞の鮮明度が０．０５であるため、図１１（ａ）に示すように、モアレ縞の位相（マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５のｘ方向の相対位置と被写体での位相変化に依存）に応じて５％程度の強度変動が見られるが、モアレ縞の鮮明度を低下させる前の被写体モアレ縞画像（図５参照）より強度変動は小さく、図７（ａ）に示す被写体モアレ縞画像の加算画像に近い画像が得られている。
【００６９】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す被写体モアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像の加算画像で割ったものを、更に散乱体１１３のＸ線透過率で割ることにより生成された透過率画像である。再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像は散乱体１１３を挿入せずに撮影を行っているため、Ｘ線透過率で割り算することにより被写体モアレ縞画像の散乱体１１３による吸収分を補正した。
図１１（ｃ）は、上述の低鮮明度撮影モードで被写体を配置せずに撮影することにより得られたＢＧモアレ縞画像である。図１１（ｄ）は、図１１（ａ）に示す被写体モアレ縞画像を図１１（ｃ）のＢＧモアレ縞画像で割ることにより生成された透過率画像である。
図１１（ｂ）、（ｄ）に示すように、図１１（ａ）に示す被写体モアレ縞画像をＢＧモアレ縞画像で割ることにより、透過率画像として概ね安定した画像が得られている。
【００７０】
以上のように、放射線源１１と放射線検出器１６の間の照射野内に散乱体１１３を挿入した状態で一回の撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度が０付近に低下した画像を得ることができる。そのため、格子を視野から取り外すことなく、従来の単純Ｘ線撮影装置のように一回の簡易な撮影で容易に吸収画像を生成することが可能となる。
【００７１】
なお、モアレ縞の鮮明度は０になることが好ましいが、その分散乱体１１３での吸収が大きくなってしまうため、用途によっては本実験のようにモアレ縞の鮮明度とＸ線透過率とのトレードオフの関係から散乱体を決めてもよい。例えば、被写体のポジショニング等では被写体の位置関係を確認できれば良く、多少モアレ縞が残っていても問題ない。しかし、格子の欠陥マップや、検出器の校正データなどの装置の校正データを収集する用途では、モアレ縞の残存が本撮影の偽像の原因となるため、モアレ縞の鮮明度をほぼ０にする散乱体１１３が必要となる。
【００７２】
また、散乱体１１３の位置は、放射線源１１と放射線検出器１６の間のどこでもよいが、医療用途などで被写体の被曝線量を低減させる必要がある場合は、散乱体１１３を被写体よりも放射線源１１側に配置することが好ましい。散乱体１１３を被写体よりも放射線源１１側に配置することで、被写体を透過した放射線が散乱体１１３で吸収されることなく、被曝線量あたりの粒状性低下を抑えることができる。
【００７３】
また、上記では、散乱体１１３をｘ方向又はｙ方向に移動させることで、放射線源１１と放射線検出器１６の間に散乱体１１３を挿入したり退避させたりする構成としたが、これに限定されない。例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、散乱体１１３を付加フィルター・コリメーター１１２と同一のターンテーブル１１２ａに配置し、本撮影モードでは、図１２（ａ）に示すように回転機構１１２ｂにより散乱体１１３を照射野Ａの位置から退避させ、低鮮明度撮影モードでは、図１２（ｂ）に示すように、回転機構１１２ｂによりターンテーブル１１２ａを回転させて散乱体１１３を照射野Ａの位置に配置する構成としてもよい。
【００７４】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子うち一つ又は複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対して放射線照射軸周りに回転させた状態で撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像を取得する例について説明する。回転させる格子によってモアレ縞に与える影響が異なるため、最初にそれぞれの格子の回転で起きる現象について説明する。ここで、モアレ縞の位相は、３つの格子の相対角で決まるため、２つの格子を同じ方向に同じ角度回転させた場合は、回転させていない格子を逆方向に同じ角度回転させた効果となる。
【００７５】
なお、３つの格子のスリット周期方向がｘ方向に平行であるときが各格子の縞走査法による撮影に適した格子位置であり、３つの格子の相対角度は０度である。
【００７６】
まず、マルチスリット１２を放射線照射軸周りに回転させた場合について説明する。
マルチスリット１２の開口部（スリット）は、上述のように仮想的な光源として作用することが知られている。本実施形態のように、マルチスリット１２が１次元格子の場合、マルチスリット１２のスリット毎に形成される自己像が第２格子１５上で重なるようにマルチスリット１２の周期を決める必要がある。このようなマルチスリット１２の周期ｄ0は、以下の（式５）により求めることができる。
【数５】
0006613988.tif 000006
この（式５）に示す関係により異なるスリットで形成された自己像が重なることになるが、この前提としてマルチスリット１２と第１格子１４のスリット周期構造が平行である必要がある。マルチスリット１２と第１格子１４のスリット周期構造が平行でない場合、放射線源１１の焦点径の大きさと角度に応じて自己像がｘ方向にシフトして加算されることになり、モアレ縞の鮮明度が低下する。本願発明者は、マルチスリット１２の他の格子に対する相対角度が以下の（式６）に示すΔθ0となるときに焦点端部による自己像の位相は焦点中心部の自己像の位相とπずれて重なることになり、モアレ縞の鮮明度がほぼ極小値となることを見出した。
【数６】
0006613988.tif 000007
【００７７】
モアレ縞の鮮明度は焦点の強度分布に依存するため、厳密に極小となる相対角度Δθ０を求めたい場合は、焦点の強度分布に応じて重み付けした自己像を加算して鮮明度が極小となる角度を求めればよい。
【００７８】
次に、第２格子１５を放射線照射軸周りに回転させた場合について説明する。
第２格子１５を放射線照射軸周りに回転させた場合、特許文献１に記載のように、モアレ縞の周期が変化することがわかっている。モアレ縞の周期が放射線検出器１６の画素サイズと同一となった時、モアレ縞1周期分が画素で平均化されることによりモアレ縞の鮮
明度は０になる。モアレ縞の周期とy方向の画素サイズが同じになる第２格子１５の相対
角度Δθ2は（式７）で求めることができる。
【数７】
0006613988.tif 000008
ここで、ｄｅｔはy方向の画素サイズである。モアレ縞の周期が放射線検出器１６の１画素よりも大きい場合でも放射線検出器１６のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）に応じてぼけが生じるため、モアレ縞の鮮明度はモアレ縞の周波数とＭＴＦに応じて低下する。そのため、モアレ縞の周期が放射線検出器１６の画素サイズと同一でなくてもほぼ同じであればモアレ縞の鮮明度はほぼ０になるが、エイリアシングによるビートが発生する。
【００７９】
第１格子１４を放射線照射軸周りに回転させることは、第１格子１４に対してマルチスリット１２を回転させ、かつ第２格子１５も同じ角度回転させたことと等価である。つまり、第１格子１４を放射線照射軸周りに回転させることは、マルチスリット１２を回転させた効果と、第２格子１５を回転させた二つの効果の組み合わせとなる。
【００８０】
図１３に、上述のマルチスリット１２（Ｇ０）、第１格子１４（Ｇ１）、第２格子１５（Ｇ２）の放射線照射軸周りの回転とモアレ縞鮮明度の関係を表した概念図を示す。
上述の装置仕様に示す条件で計算したΔθ０とΔθ２は、それぞれ３．４２度、３．５９度である。
【００８１】
そこで、第２の実施形態においては、低鮮明度撮影モードにおいて、３つの格子のうち一つ又は複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対して放射線照射軸周りに回転させて１回の撮影を行う。回転角度Δθは、マルチスリット１２を回転させる場合はΔθ0、第２格子１５を回転させる場合はΔθ2、第１格子１４を回転させる場合は、Δθ0又はΔθ2とすることが好ましい。
【００８２】
なお、放射線検出器１６としてスリットシンチレーター検出器を用いる場合、第２格子１５の代わりにスリットシンチレーター検出器を放射線照射軸周りに回転させれば良い。また、スリットシンチレーター検出器の場合、Ｒｄ＝Ｒ２としてΔθ２を計算する。
【００８３】
図１４に、第２の実施形態における放射線撮影システム１００Ｂの構成例を示す。図１４に示すように、放射線撮影システム１００Ｂは、放射線撮影装置１Ｂ及びコントローラー５を備えて構成されている。放射線撮影装置１Ｂは、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子のうち一つ又は複数を放射線照射軸周りに回転させる構成を備えている。３つの格子のうち一つ又は複数を放射線照射軸周りに回転させる構成としては、例えば、図１５に示すように、放射線撮影装置１Ｂが放射線照射軸を回転軸とし中央部に格子を嵌め込む開口部を有するターンテーブル１５０を有し、ターンテーブル１５０を回転機構１５０ａにより回転させる構成を用いることができる。図１５及び以下の説明では、放射線撮影装置１Ｂが第２格子１５を回転させる構成を有するものとして説明するが、これに限定されるものではない。なお、第２格子１５をｘ方向に移動させる移動機構１５ａは、第２格子１５を保持したターンテーブル１５０ごとｘ方向に移動させる。また、第２格子１５のスリット周期方向がｘ方向となるときのターンテーブル１５０の回転角度は０度であり、このとき他の格子とのスリット周期方向が一致し、相対角度が０度となる。この相対角度０が縞走査法の撮影時の格子位置である。また、放射線撮影装置１Ｂにおいては、第１の実施形態で説明した散乱体１１３及び移動機構１１３ａは不要である。
その他の放射線撮影装置１Ｂの各部及びコントローラー５の構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００８４】
次に、第２の実施形態の放射線撮影装置１Ｂにおける撮影動作及びコントローラー５における画像生成動作について説明する。
図１６に、放射線撮影装置１Ｂの制御部１８１により実行される撮影制御処理Ｂのフローチャートを示す。撮影制御処理Ｂは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００８５】
まず、制御部１８１は、撮影モードが低鮮明度撮影モードであるか本撮影モードであるかを判断する（ステップＳ１１）。
【００８６】
撮影モードが低鮮明度撮影モードであると判断した場合（ステップＳ１１；低鮮明度撮影モード）、制御部１８１は、回転機構１５０ａを制御して第２格子１５をΔθ度（例えば、Δθ２度）回転させる（ステップＳ１２）。
【００８７】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ１３）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６を制御して、第２格子１５を移動させずに１回の撮影を行って１枚のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の具体的な処理はステップＳ４で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００８８】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりコントローラー５に、モアレ縞画像を送信させ（ステップＳ１５）、回転機構１５０ａを制御して第２格子１５の回転角度を元に戻し（ステップＳ１６）、撮影制御処理Ｂを終了する。
【００８９】
一方、撮影モードが本撮影モードであると判断した場合（ステップＳ１１；本撮影モード）、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ１７）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ１８）。
【００９０】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりモアレ縞画像をコントローラー５に送信し（ステップＳ１９）、撮影制御処理Ｂを終了する。
【００９１】
コントローラー５は、本体部１８から低鮮明度撮影モードで生成された被写体モアレ縞画像を受信すると、吸収画像を生成し、生成した吸収画像を表示部に表示する。コントローラー５における吸収画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００９２】
また、コントローラー５は、本体部１８から本撮影モードで生成された一連の被写体モアレ縞画像及びＢＧモアレ縞画像を受信すると、受信したモアレ縞画像に基づいて、３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成し、表示部に表示する。コントローラー５における再構成画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００９３】
（第２の実施形態の検証実験）
以下、第２の実施形態における低鮮明度撮影モードで生成される被写体モアレ縞画像及びこのモアレ縞画像に基づいて生成される透過率画像（吸収画像）について検証した検証実験の結果について説明する。
【００９４】
検証実験では、図５に示すモアレ縞画像を撮影したときと同じＰＭＭＡを被写体として、第２の実施形態で説明した低鮮明度撮影モードで撮影を行って被写体モアレ縞画像を取得した。また、生成した被写体モアレ縞画像に基づいて、透過率画像を生成した。
検証実験に用いた格子の周期や格子間距離については、上述の装置仕様に記載したとおりである。第２格子１５の回転角度Δθは、（式６）の計算結果から３．５９度とした。モアレ縞の鮮明度は０．０２に低下した。
【００９５】
図１７（ａ）は、第２格子１５を放射線照射軸周りに３．５９度回転させて上述の低鮮明度撮影モードで撮影することにより得られた被写体モアレ縞画像である。モアレ縞はほぼ無くなり、図７（ａ）に近い画像が得られた。ただし、モアレ縞の周期と画素サイズが完全に一致しなかったことから若干のエイリアシングによるビートが発生している。仮にモアレ縞の周期と画素サイズが完全に一致したとしても、格子の周期構造を完璧に製造することは困難であり、部分的にエイリアシングによるビートが発生することも想定される。
【００９６】
図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す被写体モアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像（Δθ＝０度）の加算画像で割ることにより生成された透過率画像である。被写体モアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像（Δθ＝０度）の加算画像で割り算した場合、図１７（ｂ）に示すように、被写体モアレ縞画像の撮影時に回転させていない格子の吸収ムラや欠陥、検出器の感度ムラは補正できるが、エイリアシングによるビートは補正できなかった。また、回転させた格子に欠陥がある場合、白点と黒点の偽像が出現した。ただし、格子を被写体モアレ縞画像撮影時と同じ角度回転させてＢＧモアレ縞画像を撮影（保持）する必要がないというメリットがある。
【００９７】
図１７（ｄ）は、図１７（ａ）のモアレ縞画像を、第２格子１５を３．５９度回転させて撮影したＢＧモアレ縞画像（図１７（ｃ））で割ることにより生成した透過率画像である。格子の相対角度が被写体モアレ縞画像の撮影時と同じＢＧモアレ縞画像で割り算することで、ビートの発生が抑制され、さらに全ての格子の吸収ムラや欠陥、検出器の感度ムラが合わせて補正されている。
【００９８】
上記検証実験では、第２格子１５を放射線照射軸周りにΔθ度回転させた場合について示したが、上述のように、他の格子や複数の格子を放射線照射軸周りにΔθ度回転させた場合についても同様の効果が得られる。
【００９９】
以上のように、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子うち一つ又は複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対して放射線照射軸周りに回転させた状態で一回の撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度が０付近に低下した画像を得ることができる。そのため、格子を視野から取り外すことなく、従来の単純Ｘ線撮影装置のように一回の簡易な撮影で容易に吸収画像を生成することが可能となる。
【０１００】
なお、本実験では第２格子１５の回転角度を計算から求めた値を使用して説明したが、格子の製造誤差や調整誤差などを考慮すると、モアレ縞の鮮明度が最小となる回転角度を予め実験的に求めておき、その値を使用することが好ましい。また、格子の回転方向である「放射線照射軸周り」とは、放射線照射軸周りに略一致していればよく、わずかにずれがある場合も含まれる。
【０１０１】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態では、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５のうち一つまたは複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対して放射線照射方向（z方向）に移動させた状態で撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像を取得する例について説明する。
【０１０２】
上述のように、縞走査法による撮影ではモアレ縞が鮮明であることが求められるため、３つの格子のｚ方向の位置関係は干渉計の設計で所定位置（設計位置）があり、マルチリット１２、第２格子１５の遮蔽部の放射線吸収が十分であれば、設計位置でモアレ縞の鮮明度は概ね最大となる。この状態から一つ又は複数の格子をｚ方向に移動させると２つのモアレ縞鮮明度の低減効果が得られる。１つ目は、マルチスリット１２のスリット毎に形成される自己像が第２格子１５の格子面上でｘ方向にシフトして加算されることによる鮮明度低下である。２つ目は第１格子１４による自己像の周期が第２格子１５の周期と合わないためモアレ縞の周期が細かくなることにより生じる放射線検出器１６のＭＴＦに応じた鮮明度低下である。この２つの低減効果は、第２の実施形態に記載した第１格子１４の放射線照射軸周りの回転によるモアレ縞の鮮明度低下とモアレ縞が発生する方向が異なるものの、自己像と第２格子１５の周期の差異およびマルチスリット１２による重ね合わせのずれが原因で発生する。３枚の格子によってｚ方向の移動量に対するモアレ縞の鮮明度の低下量は異なるが、どの格子を動かしても２つの効果の組み合わせで鮮明度が低下する。
【０１０３】
図１８に、格子のz方向移動とモアレ縞の鮮明度の関係を表した概念図を示す。
図１８に示すΔｚｓは、マルチスリット１２のスリットによる自己像がずれて第２格子１５上に重ね合わされることにより、モアレ縞の鮮明度が最初に０になる移動量である。第２格子１５をｚ方向に移動させる場合は、下記の（式８）によりおおよそのΔzｓを計算できる。
【数８】
0006613988.tif 000009
Δｚｍ１、Δｚｍ２はモアレ縞の周期が放射線検出器１６の画素サイズと同一となる移動量である。モアレ縞周期の変化は移動方向によって異なるため、放射線検出器１６側への移動量をΔｚｍ１、放射線源１１側への移動量をΔｚｍ２とする。第２格子１５をｚ方向に移動させる場合は、以下の（式９）でおおよそのΔｚｍ１、Δｚｍ２を計算できる。
【数９】
0006613988.tif 000010
マルチスリット１２、第１格子１４のｚ方向移動についても、焦点径、スリット周期、格子間距離、検出器画素サイズの関係からΔｚｓ、Δｚｍ１、Δｚｍ２の大まかな値を求めることが可能である。
【０１０４】
そこで、第３の実施形態における低鮮明度撮影モードでは、３つの格子のうち一つ又は複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対してｚ方向に移動させて撮影を行う。
【０１０５】
図１９に、第３の実施形態における放射線撮影システム１００Ｃの構成例を示す。図１９に示すように、放射線撮影システム１００Ｃは、放射線撮影装置１Ｃ及びコントローラー５を備えて構成されている。放射線撮影装置１Ｃは、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子のうち一つ又は複数をｚ方向に移動させる構成を備えている。図１８においては、第２格子１５をｚ方向に移動させる移動機構１５ｂのみを図示し、以下の説明では、第２格子１５をｚ方向に移動させる場合を例にとり説明するが、マルチスリット１２及び第１格子１４をｚ方向に移動させる移動機構を備え、これらの格子をｚ方向に移動させることとしてもよい。また、放射線撮影装置１Ｃにおいては、第１の実施形態で説明した散乱体１１３及び移動機構１１３ａは不要である。
【０１０６】
その他の放射線撮影装置１Ｃの各部及びコントローラー５の構成は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１０７】
次に、放射線撮影装置１Ｃにおける撮影動作及びコントローラー５における画像生成動作について説明する。
図２０に、放射線撮影装置１Ｃの制御部１８１により実行される撮影制御処理Ｃのフローチャートを示す。撮影制御処理Ｃは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【０１０８】
まず、制御部１８１は、撮影モードが低鮮明度撮影モードであるか本撮影モードであるかを判断する（ステップＳ２１）。
【０１０９】
撮影モードが低鮮明度撮影モードであると判断した場合（ステップＳ２１；低鮮明度撮影モード）、制御部１８１は、移動機構１５ｂを制御して第２格子１５を縞走査法による撮影の位置からｚ方向に所定距離（例えば、Δｚｓ、Δｚｍ１又はΔｚｍ２）移動させる（ステップＳ２２）。
【０１１０】
次いで、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ２３）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６を制御して、マルチスリット１２を移動させずに１回の撮影を行って１枚のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ２４）。ステップＳ１４の具体的な処理はステップＳ４で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１１１】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりコントローラー５に、モアレ縞画像を送信させ（ステップＳ２５）、移動機構１５ｂを制御して第２格子１５を縞走査法による本影用の位置に戻し（ステップＳ２６）、撮影制御処理Ｃを終了する。
【０１１２】
一方、撮影モードが本撮影モードであると判断した場合（ステップＳ２１；本撮影モード）、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ２７）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ２８）。
【０１１３】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりモアレ縞画像をコントローラー５に送信し（ステップＳ２９）、撮影制御処理Ｃを終了する。
【０１１４】
コントローラー５は、本体部１８から低鮮明度撮影モードで生成された被写体モアレ縞画像を受信すると、吸収画像を生成し、生成した吸収画像を表示部に表示する。コントローラー５における吸収画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１１５】
また、コントローラー５は、本体部１８から本撮影モードで生成された一連の被写体モアレ縞画像を受信すると、受信したモアレ縞画像に基づいて、３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成し、表示部に表示する。コントローラー５における再構成画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１１６】
（第３の実施形態の検証実験）
以下、第３の実施形態における低鮮明度撮影モードで生成される被写体モアレ縞画像及びこのモアレ縞画像に基づいて生成される透過率画像（吸収画像）について検証した検証実験の結果について説明する。
【０１１７】
検証実験では、図５のモアレ縞画像を撮影したときと同じＰＭＭＡを被写体として、第３の実施形態で説明した低鮮明度撮影モードで撮影を行って被写体モアレ縞画像を取得した。また、生成した被写体モアレ縞画像に基づいて、透過率画像を生成した。
検証実験に用いた格子の周期や格子間距離については、上述の装置仕様に記載したとおりである。検証実験では、第２格子１５を放射線源１１側にΔｚｓ移動させた。Δｚｓは、（式８）の計算結果から計算した２０．４７ｍｍを四捨五入した２０ｍｍとした。モアレ縞の鮮明度は０．０４に低下した。
【０１１８】
図２１（ａ）は、第２格子１５を縞走査法による撮影時の位置から放射線源１１側に２０ｍｍ移動させて上述の低鮮明度撮影モードで撮影することにより得られた被写体モアレ縞画像である。図２１（ａ）に示すように、細かい縦方向のモアレ縞が残っているものの、図７（ａ）に示すモアレ縞加算画像に近い画像が得られた。
【０１１９】
図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示すモアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像を加算した画像で割ることにより生成された透過率画像である。図２１（ｂ）に示すように、図２１（ａ）に示すモアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像を加算した画像で割ると、移動させていない格子の吸収ムラや欠陥、検出器の感度ムラを補正した透過率画像が得られるが、細かいモアレ縞は補正できず、また、移動させた格子の欠陥が白点と黒点の偽像として出現した。ただし、予めコントローラー５に記憶されているＢＧモアレ縞画像を用いるので、格子をｚ方向に移動させてＢＧモアレ縞画像を撮影（保持）する必要がないというメリットがある。
【０１２０】
図２１（ｃ）は、上述の低鮮明度撮影モードで被写体を配置せず第２格子１５を縞走査法による撮影時の位置から放射線源１１側に２０ｍｍ移動させて撮影することにより得られたＢＧモアレ縞画像である。図２１（ｄ）は、図２１（ａ）に示すモアレ縞画像を図２１（ｃ）のＢＧモアレ縞画像で割ることにより生成された透過率画像である。図２１（ｄ）に示すように、被写体有りのモアレ縞画像を同じ格子位置で撮影したＢＧモアレ縞画像で割ることで、細かいモアレ縞が抑制され、更に全ての格子の吸収ムラや欠陥、検出器の感度ムラが合わせて補正された画像が得られた。
【０１２１】
上記検証実験では、第２格子１５を放射線源１１側にΔｚｓ移動させた場合について示したが、上述のように、他の格子や複数の格子をｚ方向に移動させた場合についても同様の効果が得られる。
【０１２２】
以上のように、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子うち一つ又は複数を縞走査法による撮影時の格子位置に対してｚ方向に移動させた状態で１回の撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度が０付近に低下した画像を得ることができる。そのため、格子を視野から取り外すことなく、従来の単純Ｘ線撮影装置のように一回の簡易な撮影で容易に吸収画像を生成することが可能となる。
【０１２３】
本実験では第２格子１５のｚ方向移動量を計算から求めた値を使用して説明したが、格子の製造誤差や調整誤差などを考慮すると、鮮明度が最小となる移動量を予め実験的に求めておき、その値を使用することが好ましい。
【０１２４】
上記第３の実施形態においては、第２格子１５をｚ方向に移動させる場合を例にとり説明したが、上述のように、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の何れをｚ方向に動かすこととしてもよい。ただし、放射線検出器１６や筐体などと干渉する場合があるため、図２２（ａ）〜（ｄ）に、装置の構成別に、各格子の動かしやすいケースを矢印で示した。図２２（ａ）は、被写体に対し上方向から放射線を照射する放射線撮影装置の例であり、図２２（ｂ）は、被写体に対し上方向から放射線を照射する放射線撮影装置であって、第２格子１５と放射線検出器１６の機能を有するスリットシンチレーター検出器を用いた装置の例である。図２２（ｃ）は、被写体に対し下方向から放射線を照射する撮影装置の例であり、図２２（ｄ）は、被写体に対し下方向から放射線を照射する放射線撮影装置であって、第２格子１５と放射線検出器１６の機能を有するスリットシンチレーター検出器を用いた装置の例である。
また、格子の移動方向である「放射線照射軸方向（ｚ方向）」とは、放射線照射軸方向に略一致していればよく、わずかにずれがある場合も含まれる。
【０１２５】
［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態では、撮影中にマルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５のうち一つまたは複数をスリット周期方向であるｘ方向に連続的に移動させることで、モアレ縞の鮮明度を低下させたモアレ縞画像を取得する例について説明する。
【０１２６】
一つ又は複数の格子をその格子のスリット周期と同じかその整数倍だけｘ方向に連続的に移動させながら撮影を行うと、縞走査法による撮影により得られる複数ステップのモアレ縞画像を加算したのと同様の効果が得られ、理論上モアレ縞画像の鮮明度は０となる。しかし、格子のｘ方向移動量をデータ収集時間（放射線照射期間及び電荷蓄積期間）で割った速度で格子を移動させる必要があり、データ収集時間に応じて格子を動かす速度を変更する必要がある。
一方、格子のｘ方向移動量がスリット周期より大きいが整数倍でない場合、モアレ縞の鮮明度が０となることはほぼないが、格子の移動速度を制御する必要がない。格子の移動速度を一定とした場合、データ収集時間に応じてモアレ縞の鮮明度が変化することになるが、格子の移動量が大きいほど、モアレ縞の鮮明度は０に近いところで安定する。例えば、格子を１０．１周期移動させた場合、１０周期分は吸収画像として寄与し、残りの０．１周期分の移動平均がモアレ縞の鮮明度として寄与する。そのため、格子の移動量は１．１周期よりは２．１周期の方がモアレ縞の鮮明度は低下し、周期の小数点以下の移動量が同じであれば、格子の移動量が大きくなるほど鮮明度低下の効果が大きくなる。
【０１２７】
なお、格子の移動量がスリット周期の整数倍であるか否かにかかわらず、データ収集中の移動速度は一定であることが好ましい。そのため速度が安定してからデータ収集を開始することが好ましい。ただし移動速度は一定であることに限定されるものではなく、変速やステップ移動としても良い。
【０１２８】
そこで、第４の実施形態における低鮮明度撮影モードでは、３つの格子のうち一つ又は複数をその格子のスリット１／４周期以上連続的に移動させながら撮影を行う。
【０１２９】
ここで、第４の実施形態における放射線撮影システム１００Ｄにおける放射線撮影装置１Ｄの構成は、図１に示した放射線撮影装置１Ａから散乱体１１３及び移動機構１１３ａを除いた構成であるので、図示及び説明は省略し、以下、第４の実施形態の放射線撮影装置１Ｄにおける撮影動作及びコントローラー５における画像生成動作について説明する。
【０１３０】
図２３に、放射線撮影装置１Ｄの制御部１８１により実行される撮影制御処理Ｄのフローチャートを示す。撮影制御処理Ｄは、制御部１８１と記憶部１８５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【０１３１】
まず、制御部１８１は、撮影モードが低鮮明度撮影モードであるか本撮影モードであるかを判断する（ステップＳ３１）。
【０１３２】
撮影モードが低鮮明度撮影モードであると判断した場合（ステップＳ３１；低鮮明度撮影モード）、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ３２）。
操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａを制御して、第２格子１５をスリット１／４周期以上連続的に移動させながら１回の撮影を行い、１枚のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ３３）。即ち、放射線検出器１６における前回の撮影により残存する不要な電荷を取り除くリセット後、放射線源１１により所定時間連続的にＸ線照射が行われ、Ｘ線照射期間に合わせて放射線検出器１６において電荷が蓄積される。また、Ｘ線照射期間中、移動機構１５ａにより第２格子１５がｘ方向にスリット１／４周期以上連続的に移動される。Ｘ線の照射停止のタイミングに合わせて蓄積された電荷が画像信号として読み取られ、１枚のモアレ縞画像が取得される。なお、撮影終了後、第２格子１５の位置は元の位置に戻される。
【０１３３】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりコントローラー５に、モアレ縞画像を送信させ（ステップＳ３４）、撮影制御処理Ｄを終了する。
【０１３４】
一方、撮影モードが本撮影モードであると判断した場合（ステップＳ３１；本撮影モード）、制御部１８１は、オペレーターにより操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されるのを待機する（ステップＳ３５）。操作部１８２の曝射スイッチがＯＮ操作されると（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、制御部１８１は、放射線源１１、放射線検出器１６、移動機構１５ａを制御して、縞走査法により複数ステップ（Ｍステップ）の撮影を実行して複数（Ｍ枚）のモアレ縞画像を取得する（ステップＳ３６）。
【０１３５】
そして、制御部１８１は、通信部１８４によりモアレ縞画像をコントローラー５に送信し（ステップＳ３７）、撮影制御処理Ｄを終了する。
なお、撮影制御処理Ｄにおいては、第２格子１５を連続的に移動させながら撮影を行うこととしたが、例えばステップ移動のように、非連続に移動させることとしてもよい。
【０１３６】
コントローラー５は、本体部１８から低鮮明度撮影モードで生成された被写体モアレ縞画像を受信すると、吸収画像を生成し、生成した吸収画像を表示部に表示する。コントローラー５における吸収画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１３７】
また、コントローラー５は、本体部１８から本撮影モードで生成された一連の被写体モアレ縞画像を受信すると、受信したモアレ縞画像に基づいて、３種類の再構成画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成する。コントローラー５における再構成画像の生成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１３８】
（第４の実施形態の検証実験）
以下、第４の実施形態における低鮮明度撮影モードで生成される被写体モアレ縞画像及びこのモアレ縞画像に基づいて生成される透過率画像（吸収画像）について検証した検証実験の結果について説明する。
【０１３９】
検証実験では、図５のモアレ縞画像を撮影したときと同じＰＭＭＡを被写体として、第４の実施形態で説明した低鮮明度撮影モードで撮影を行って被写体モアレ縞画像を取得した。また、生成した被写体モアレ縞画像に基づいて、透過率画像を生成した。
検証実験に用いた格子のスリット周期や格子間距離については、上述の装置仕様に記載したとおりである。第２格子１５の移動速度は125um/sec、データ収集時間は0.427sec、データ収集中のｘ方向の移動量は53.375um(10.07周期)とした。
【０１４０】
図２４（ａ）は、上述の低鮮明度撮影モードで、即ち、第２格子１５をｘ方向にスリット周期以上連続的に移動させながら撮影することにより得られたモアレ縞画像である。図２４（ａ）に示すように、モアレ縞はほぼ消え、図７（ａ）に示すモアレ縞画像に近い画像が得られた。
【０１４１】
図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示すモアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像を加算した画像で割ることにより生成された画像である。図２４（ｂ）に示すように、図２４（ａ）に示すモアレ縞画像を再構成画像生成用のＢＧモアレ縞画像を加算した画像で割ると、移動させていない格子の吸収ムラや欠陥、検出器の感度ムラを補正した透過率画像が得られるが、移動させた格子の欠陥が白点と黒点の偽像として出現した。ただし、予めコントローラー５に記憶されているＢＧモアレ縞加算画像を用いるので、格子をｘ方向に移動させてＢＧモアレ縞画像を撮影（保持）する必要がないというメリットがある。
【０１４２】
図２４（ｃ）は、上述の低鮮明度撮影モードで被写体を配置せずに、第２格子１５をｘ方向に連続的に移動させながら上述の低鮮明度撮影モードで撮影することにより得られたＢＧモアレ縞画像である。図２４（ｄ）は、図２４（ａ）に示すモアレ縞画像を図２４（ｃ）のＢＧモアレ縞画像で割ることにより生成された透過率画像である。図２４（ｄ）に示す例では、被写体を配置したときとしないときとで第２格子１５の移動開始位置を異ならせて撮影を行ったため、白点と黒点の偽造が発生しているが、移動開始位置及び移動量を同じとすれば、移動させた格子の吸収ムラや欠陥を補正できる。
【０１４３】
上記検証実験では、第２格子１５をｘ方向に移動させた場合について示したが、上述のように、他の格子や複数の格子をｘ方向に移動させた場合についても同様の効果が得られる。
【０１４４】
以上のように、マルチスリット１２、第１格子１４、第２格子１５の３つの格子うち一つ又は複数をｘ方向にスリット１／４以上移動させながら撮影を行うことで、モアレ縞の鮮明度が０近くに低下した画像を得ることができる。そのため、格子を視野から取り外すことなく、従来の単純Ｘ線撮影装置のように一回の撮影で吸収画像を生成することが可能となる。
なお、格子の移動方向である「スリット周期方向（ｘ方向）」とは、ｘ方向に略一致していればよく、わずかにずれがある場合も含まれる。
【０１４５】
以上、本発明の第１〜第４の実施形態について説明したが、上述した本実施形態における記述は、本発明に係る好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【０１４６】
例えば、上記実施形態では、縞走査法による撮影時に第２格子１５をマルチスリット１２及び第１格子１４に対して移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置を例にとり説明したが、本発明は、縞走査法による撮影時にマルチスリット１２又は第１格子１４又は第２格子１５の何れか又はそのうちの二つの格子を移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置に適用してもよい。また、本発明は、第１格子１４又は第２格子１５の何れかを他の格子に対して移動させる方式のタルボ干渉計を用いた放射線撮影装置に適用してもよい。また、本発明は、マルチスリット１２又は第１格子１４の何れかを他の格子に対して移動させる方式のロー干渉計を用いた放射線撮影装置に適用してもよい。また、本発明は、縞走査を必要としないフーリエ変換法を用いたタルボ・ロー干渉計、タルボ干渉計、ロー干渉計に適用してもよい。
【０１４７】
その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  放射線撮影装置
１１  放射線源
１２  マルチスリット
１３  被写体台
１４  第１格子
１５  第２格子
１５ａ  移動機構
１６  放射線検出器
１７  支柱
１７ａ  緩衝部材
１１１  焦点
１１２  付加フィルター・コリメーター
１１３  散乱体
１１３ａ  移動機構
１２０  第１のカバーユニット
１３０  第２のカバーユニット
１８  本体部
１８１  制御部
１８２  操作部
１８３  表示部
１８４  通信部
１８５  記憶部
１９  基台部
５  コントローラー
【図１】
0006613988.tif 000011
【図２】
0006613988.tif 000012
【図３】
0006613988.tif 000013
【図４】
0006613988.tif 000014
【図５】
0006613988.tif 000015
【図６】
0006613988.tif 000016
【図７】
0006613988.tif 000017
【図８】
0006613988.tif 000018
【図９】
0006613988.tif 000019
【図１０】
0006613988.tif 000020
【図１１】
0006613988.tif 000021
【図１２】
0006613988.tif 000022
【図１３】
0006613988.tif 000023
【図１４】
0006613988.tif 000024
【図１５】
0006613988.tif 000025
【図１６】
0006613988.tif 000026
【図１７】
0006613988.tif 000027
【図１８】
0006613988.tif 000028
【図１９】
0006613988.tif 000029
【図２０】
0006613988.tif 000030
【図２１】
0006613988.tif 000031
【図２２】
0006613988.tif 000032
【図２３】
0006613988.tif 000033
【図２４】
0006613988.tif 000034