(57)【要約】解像力をナイキスト周波数の２倍以上にすること。Ｘ線撮影装置（１）は、画素毎の記録領域を横にＭ行に分割し縦にＮ列に分割することでフレーム画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定された大容量処理画像記憶手段（８）と、フレーム画像の画素毎に当該画素の位置に相当するＭ×Ｎ個のメモリに画素の受光面の形状を信号分布として記録し、画像検出器（３）を微小移動させたときの画素の出力信号を移動中の位置に応じて画素毎にＭ×Ｎ個のメモリに案分しながら各メモリ上で加算する画像処理手段（１０）を備え、画像検出器（３）の移動方向に対して画素（２０）の配列方向が傾斜して配設され、画像検出器（３）の画素（２０）は受光部エリア（２１）と不感部エリア（２２）とを有する。
2015068197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と、
被写体の所定点を通過したＸ線を受光する受光面に画素が２次元配列された画素アレイを有するＸ線画像検出記録媒体からなる画像検出器と、
前記画像検出器をＸ線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、
前記画像検出器から所定のフレームレートで送られてくるフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段と、
前記画像検出器の画素アレイにおける各画素と位置を合わせた画素毎の記録領域を有して前記画素毎の記録領域を横にＭ行（Ｍは２以上の整数）に分割し縦にＮ列（Ｎは２以上の整数）に分割することで前記フレーム画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定された大容量処理画像記憶手段と、を備えたＸ線撮影装置であって、
前記駆動手段で前記画像検出器を移動させる方向に対して、前記画像検出器の画素アレイにおける画素の配列方向が傾斜するように配設され、
前記画像検出器の受光面において、受光部エリアと不感部エリアとを画素毎に設け、
前記フレーム画像を前記大容量処理画像記憶手段に転送し、前記フレーム画像の１画素に対してそのＭ×Ｎ倍に拡大した画素数に対応した複数のメモリに前記画素の受光面の形状を信号分布として記録し、前記画像検出器を、前記一列の画素群が傾斜した方向に対して画素幅よりも小さな距離ずつ微小移動させたときの前記画像検出器の画素の出力信号を前記画像検出器の移動中の位置に応じて前記拡張したメモリ空間において当該画素の位置に相当するＭ×Ｎ個のメモリに案分して順次書き込み、前記画素毎のＭ×Ｎ個のメモリに書き込まれる信号を各メモリ上で加算することで処理画像を生成する画像処理手段を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項２】
前記画像検出器に配列された画素において、前記不感部エリアもしくは前記受光部エリアの受光面における形状は、前記画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
前記画像検出器に配列された各画素において、前記不感部エリアの受光面における形状は、前記画素の受光面における形状を前記画像検出器を移動させる方向に二等分する中心線に対して対称な形状を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
前記不感部エリアまたは前記受光部エリアの形状は、前記画素の形状と相似形であることを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
前記画素及び前記不感部エリアの形状は正方形であり、前記不感部エリアは前記画素の角部に配設されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
前記画像処理手段は、前記画像検出器を移動させる方向に対する画素の配列方向の角度と、前記各画素の配置と、前記不感部エリアと前記受光部エリアとの面積比と、前記画素における前記不感部エリアの位置についての各情報の入力を受け付け、前記大容量処理画像記憶手段に設定されたメモリ空間でＭ×Ｎ倍に拡大されたフレーム画像において前記画像検出器を移動させる方向の信号強度を加算することで、前記移動させる方向に直交する方向における感度特性曲線を求め、前記生成した処理画像の信号値を、前記感度特性曲線により補正することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
前記画像検出器の画素アレイは、一列おきに画素の位置をずらして並べた交互配列であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
【請求項８】
前記画像検出器は、隣接した複数の画素をまとめて仮想的な単位画素として扱う処理であるビニングを行い、前記単位画素毎に、所定の一部の画素の出力信号を読み取らずに残りの画素の出力信号を読み取ることで前記単位画素毎に前記不感部エリアと前記受光部エリアとを形成することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮影装置に係り、特に、一般医療用や歯科用のＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、例えばフラットパネル検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）等のＸ線を検出する画像検出器では、その画素のサイズが小さいほど、つまり単位面積当たりの画素数が多いほど、得られる画像の解像度（resolution）が高くなる。より視認し易い画像を得る方法の１つは、画像検出器の画素のサイズをより小さくしていくことである。ただし、画素サイズが小さな画像検出器は高価である。また、画像検出器の画素サイズを小さくすると、受光感度が低下してしまうため、被曝線量の問題から医療用のＸ線撮影に用いるには、小さくするにも限度がある。
なお、医療用Ｘ線撮影系の解像力（resolving power）、すなわち解像限界（resolving limit）またはカットオフ周波数は、画像検出器の画素サイズ、Ｘ線管の焦点サイズ、被写体の拡大率の３要素で決定される。【０００３】
従来、本願発明者らは、超解像技術であるDetector Moving and Frame Additional Technique（以下、ＤＥＭＯＴ法という）による画像処理によって、変調伝達関数（Modulation Transfer Function：ＭＴＦ）のカットオフ周波数をナイキスト周波数の２倍に引き上げる方法を提案してきた（例えば、特許文献１，２参照）。ここで、ＭＴＦは光学伝達関数（Optical Transfer Function：ＯＴＦ）の絶対値であり、画像の鮮鋭性を表す数値として用いられる。なお、ＯＴＦは線像分布関数（Line Spread Function：ＬＳＦ）をフーリエ変換したものである。【０００４】
特許文献１に記載の技術は、画像検出器の受光面上の画素の配列方向を、画像検出器の移動方向から傾斜させるように画素を配置して、画像検出器で得られた信号にＤＥＭＯＴ法の画像処理を施すものである。特許文献２に記載の技術は、画像検出器の受光面上の画素においてＸ線を受光する受光部エリアと信号電荷を発生しない不感部エリアとを設けて、画像検出器で得られた信号にＤＥＭＯＴ法の画像処理を施すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８０６４３３号公報
【特許文献２】特許第４５６００９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載された技術には改良の余地があった。特許文献１に記載された技術は、画像検出器の受光面上の画素の配列方向において解像力を２倍にすることが可能であるが、２倍よりも大きくさせることができなかった。特許文献２には、画像検出器の１列の画素群に不感部エリアを設けて、画像検出器で得られた信号を処理することで解像力を２倍よりも大きくさせることが記載されているが、画素を２次元に配列するときの具体的な画像処理については記載されていない。【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、画素が２次元配列された画像検出器で被写体を撮影して得られる画像においてＭＴＦのカットオフ周波数をナイキスト周波数の２倍より大きくすることができるＸ線撮影装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線源と、被写体の所定点を通過したＸ線を受光する受光面に画素が２次元配列された画素アレイを有するＸ線画像検出記録媒体からなる画像検出器と、前記画像検出器をＸ線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記画像検出器から所定のフレームレートで送られてくるフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段と、前記画像検出器の画素アレイにおける各画素と位置を合わせた画素毎の記録領域を有して前記画素毎の記録領域を横にＭ行（Ｍは２以上の整数）に分割し縦にＮ列（Ｎは２以上の整数）に分割することで前記フレーム画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定された大容量処理画像記憶手段と、を備えたＸ線撮影装置であって、前記駆動手段で前記画像検出器を移動させる方向に対して、前記画像検出器の画素アレイにおける画素の配列方向が傾斜するように配設され、前記画像検出器の受光面において、受光部エリアと不感部エリアとを画素毎に設け、前記フレーム画像を前記大容量処理画像記憶手段に転送し、前記フレーム画像の１画素に対してそのＭ×Ｎ倍に拡大した画素数に対応した複数のメモリに前記画素の受光面の形状を信号分布として記録し、前記画像検出器を、前記一列の画素群が傾斜した方向に対して画素幅よりも小さな距離ずつ微小移動させたときの前記画像検出器の画素の出力信号を前記画像検出器の移動中の位置に応じて前記拡張したメモリ空間において当該画素の位置に相当するＭ×Ｎ個のメモリに案分して順次書き込み、前記画素毎のＭ×Ｎ個のメモリに書き込まれる信号を各メモリ上で加算することで処理画像を生成する画像処理手段を備えることを特徴とする。【０００９】
かかる構成によれば、Ｘ線撮影装置は、画像検出器の受光面において受光部エリアと不感部エリアとが画素毎に設けられており、画像検出器を移動させる方向に対して、画素の配列方向が傾斜しており、大容量処理画像記憶手段において、入力画像の１画素に対してそのＭ×Ｎ倍の画素数に拡大したメモリに、画素の受光面形状を信号分布として記録する。そして、画像処理手段が、Ｍ×Ｎ倍の画素数に拡大されたメモリを用いてＤＥＭＯＴ法による画像処理を行うので、得られる画像においてＭＴＦのカットオフ周波数をナイキスト周波数の２倍より大きくすることができる。【００１０】
また、本発明に係るＸ線撮影装置は、前記画像検出器に配列された画素において、前記不感部エリアもしくは前記受光部エリアの受光面における形状が、前記画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じであることが好ましい。ここで、画素の受光面における形状とは、例えば矩形、円形、六角形等である。【００１１】
また、本発明に係るＸ線撮影装置は、前記画像検出器に配列された各画素において、前記不感部エリアの受光面における形状が、前記画素の受光面における形状を前記画像検出器を移動させる方向に二等分する中心線に対して対称な形状を含むことが好ましい。【００１２】
また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記不感部エリアまたは前記受光部エリアの形状は、前記画素の形状と相似形であることが好ましい。
また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記画素及び前記不感部エリアの形状は正方形であり、前記不感部エリアは前記画素の角部に配設されていることが好ましい。【００１３】
画像検出器の画素に不感部エリアを設けて、画像検出器を移動させる方向に対して、画素の配列方向を傾斜させると、Ｘ線撮影装置で得られる画像に２次元アーチファクトが生じることがある。そこで、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記画像処理手段は、前記画像検出器を移動させる方向に対する画素の配列方向の角度と、前記各画素の配置と、前記不感部エリアと前記受光部エリアとの面積比と、前記画素における前記不感部エリアの位置についての各情報の入力を受け付け、前記大容量処理画像記憶手段に設定されたメモリ空間でＭ×Ｎ倍に拡大されたフレーム画像において前記画像検出器を移動させる方向の信号強度を加算することで、前記移動させる方向に直交する方向における感度特性曲線を求め、前記生成した処理画像の信号値を、前記感度特性曲線により補正することが好ましい。【００１４】
かかる構成によれば、画像検出器の受光面上の感度のバラツキを画像処理により補正できるので、アーチファクトを大幅に低減することができる。【００１５】
また、本発明に係るＸ線撮影装置において、前記画像検出器の画素アレイは、一列おきに画素の位置をずらして並べた交互配列であることが好ましい。
かかる構成によれば、画像検出器の受光面上の感度を、画素の位置をずらすことで平均化できる。したがって、感度特性曲線を求めることなくアーチファクトを大幅に低減することができる。【００１６】
本発明に係るＸ線撮影装置において、前記画像検出器は、隣接した複数の画素をまとめて仮想的な単位画素として扱う処理であるビニングを行い、前記単位画素毎に、所定の一部の画素の出力信号を読み取らずに残りの画素の出力信号を読み取ることで前記単位画素毎に前記不感部エリアと前記受光部エリアとを形成することが好ましい。【００１７】
かかる構成によれば、ビニングすると空間分解能は低下するものの、読み出す画素数が少なくなるため、フレームレートが高くなる。フレームレートが高いほど、ＤＥＭＯＴ法と組み合わせるのに有利となる。また、画像検出器に配列された画素において、受光部エリアと不感部エリアとの面積比または形状を変えることで、解像力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るＸ線撮影装置は、画素が２次元配列された画像検出器で被写体を撮影して得られる画像においてＭＴＦのカットオフ周波数をナイキスト周波数の２倍より大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置を模式的に示すブロック図である。
【図２】画像検出器及びその移動方向の一例を示す図である。
【図３】画素アレイをＸ方向及びＹ方向に半画素ずらして元の画素アレイに重ねた状態を示す模式図である。
【図４Ａ】Ｘ線源側から視たＦＰＤ及び鉛エッジの一例を示す模式図である。
【図４Ｂ】Ｘ線の照射方向に直交する側から視たＦＰＤ及び鉛エッジの一例を示す模式図である。
【図５】ＦＰＤから大容量処理画像記憶手段へ転送される信号値の一例を示す模式図である。
【図６】図４ＢのＦＰＤを用いた場合のＤＥＭＯＴ法のアルゴリズムの一例を示す模式図である。
【図７Ａ】図６から求めたＥＳＦの一例を示すグラフである。
【図７Ｂ】図６から求めたＬＳＦの一例を示すグラフである。
【図８Ａ】Ｘ線源側から視た画像検出器及び鉛エッジの他の例を示す模式図である。
【図８Ｂ】Ｘ線の照射方向に直交する側から視た画像検出器及び鉛エッジの他の例を示す模式図である。
【図９】画像検出器から大容量処理画像記憶手段へ転送される信号値の一例を示す模式図である。
【図１０】図８Ｂの画像検出器を用いた場合のＤＥＭＯＴ法のアルゴリズムの一例を示す模式図である。
【図１１Ａ】図１０から求めたＥＳＦの一例を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１０から求めたＬＳＦの一例を示すグラフである。
【図１２】図７Ｂから求めたＭＴＦと図１１Ｂから求めたＭＴＦとを示すグラフである。
【図１３Ａ】図２の画像検出器のうちの２×２の画素領域を示す図である。
【図１３Ｂ】２×２の画素領域をＸ軸に平行に仮想的に分割した模式図である。
【図１３Ｃ】２×２の画素領域をＹ軸に平行に仮想的に分割した模式図である。
【図１４】メモリに書き込まれた信号強度の一例を示す模式図である。
【図１５Ａ】Ｘ方向への移動に伴ってメモリ上で案分された信号強度の一例を示す模式図である。
【図１５Ｂ】Ｙ方向への移動に伴ってメモリ上で案分された信号強度の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置の画像検出器の一例を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置の画像検出器をＦＰＤ模型で模擬した検証実験で採用した被写体を示す画像である。
【図１８】検証実験においてフィルファクタ１００％のＦＰＤ模型を静止させた状態で被写体をカメラ撮影した画像である。
【図１９】検証実験においてフィルファクタ１００％のＦＰＤ模型を１画素移動させるまでに被写体をカメラ撮影した画像である。
【図２０】検証実験においてフィルファクタ７５％のＦＰＤ模型を１画素移動させるまでに被写体をカメラ撮影した画像である。
【図２１】拡張した画像においてＡ軸と直交するＢ軸方向における感度特性曲線を模式的に示す図である。
【図２２】図２０を画像処理により補正した画像である。
【図２３】画素を交互配列した画像検出器の模式図である。
【図２４】画素の形状の変形例を示す模式図である。
【図２５】変形例の画素を配列した画像検出器及びその移動方向の一例を示す図である。
【図２６】画素の形状の他の変形例を示す模式図である。
【図２７】ピクセルビニングの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係るＸ線撮影装置を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。
【００２１】
（第１実施形態）
Ｘ線撮影装置１は、例えばデジタルパノラマＸ線撮影装置であり、図１に示すように、Ｘ線源２と、画像検出器３と、アーム４と、旋回駆動手段５と、Ａ／Ｄ変換手段６と、大容量フレーム画像記憶手段７と、大容量処理画像記憶手段８と、全画像表示記憶手段９と、画像処理手段１０と、出力手段１１とを備えている。
【００２２】
Ｘ線源２は、例えば鉛からなる図示しない筐体に設けられたスリット（鉛スリット）を介してＸ線を照射することにより生成されるスリット状のＸ線ビームを所定のタイミングで被写体１２に照射するものである。
【００２３】
画像検出器３は、被写体１２の所定点を通過したＸ線を受光する画素が２次元配列された画素アレイを有するＸ線画像検出記録媒体からなる。画像検出器３は、被写体１２のＸ線が通過した部分を所定のフレームレートで撮像する。画像検出器３は、Ｘ線イメージセンサやＸ線検出器、またはそれらの組合せである。
【００２４】
ここで、イメージセンサは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサ、ＣｄＴｅセンサ等である。また、Ｘ線検出器は、Ｘ線イメージインテンシファイア（Image Intensifier：Ｉ．Ｉ．）、フラットパネル検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）等である。
【００２５】
本実施形態では、画像検出器３は、ＦＰＤであるものとして説明する。この場合、画素の１画素サイズを、例えば１００μｍ×１００μｍとして、例えば水平方向１０２４画素×垂直方向１０２４画素で配列されたものとして画像検出器３を構成することができる。
【００２６】
アーム４は、Ｘ線源２と画像検出器３とを所定の間隔を空けて保持するものである。この間隔は、Ｘ線源２と画像検出器３との間に被写体１２が収まるように、例えば、３０ｃｍ〜１ｍに設定される。なお、Ｘ線源２のＸ線管が配置された照射部と画像検出器３の受光面とは対向して配置される。また、アーム４は、回転中心Ｏの周りに回転及びスライド可能に構成されている。アーム４は、画像検出器３側では、図示しない基台を介して画像検出器３を固定保持している。
【００２７】
旋回駆動手段５は、Ｘ線源２および画像検出器３を被写体１２の周りに回転及びスライドさせることで画像検出器３をＸ線入射方向に直交する方向に移動させるものである。旋回駆動手段５は、モータやアクチュエータ等から構成され、アーム４を所定の角速度で回転するように旋回させる。本実施形態では、旋回駆動手段５は、アームを回転させることで、画像検出器３を回転中心Ｏの周りに回転及びスライドさせる。
【００２８】
画像検出器３及びその移動方向の一例を図２に示す。図２に示す画像検出器３ａは、受光面に画素２０が２次元配列された画素アレイを有する。画素アレイは、画素２０を縦横に揃えて並べた正方配列である。ここでは、Ｘ方向（縦）に並べられた６個の画素２０からなる画素群を、Ｙ方向（横）に６列だけ並べた部分を図示した。
【００２９】
画像検出器３ａは、画素アレイのほか、図示を省略するが、従来公知の電子回路を備えている。当該電子回路は、例えば、水平読出制御部と、垂直読出制御部と、各読出制御部にクロック信号を供給するタイミングジェネレータと、タイミングジェネレータに接続された発振器と、垂直読出制御部に接続された増幅器と、増幅器に接続されたＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器に接続されたラインドライバとを含んで備える。ここで、水平読出制御部は、例えば行走査用垂直シフトレジスタを含む。垂直読出制御部は、例えば水平シフトレジスタ及びＣＤＳ回路内蔵チャージアンプを含む。
【００３０】
受光面の画素２０にＸ線が当たると電荷に変換され、画素２０毎に電荷が蓄えられる。この電荷への変換方式としては直接変換方式および間接変換方式（シンチレータ方式）があるが、本発明では何れの変換方式を使用しても差し支えない。直接変換方式では、Ｘ線をセレン（Ｓｅ）に代表されるＸ線検出素子により直接電荷として取得する。シンチレータ方式の場合、Ｘ線をヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等のシンチレータで吸収し、そこで発生した蛍光をフォトダイオードで電荷として取得する。蓄積された電荷は、水平読出制御部および垂直読出制御部による水平読出制御および垂直読出制御によって、電荷が読み出される。
【００３１】
旋回駆動手段５で画像検出器３ａを移動させる方向１５に対して、画像検出器３ａの画素アレイにおける画素の配列方向が傾斜するように配設されている。
この傾斜角は任意であるが、得られる画像において縦方向の解像力と横方向の解像力とを均等に向上させるためには、傾斜角が４５度であることが好ましい。つまり、画像検出器３ａの移動方向１５の角度を基準の方位（０度）とすると、画像検出器３ａの画素アレイにおける縦の列に並んだ画素群が例えば４５度の方向に配列し、横の列に並んだ画素群が例えば−４５度（１３５度）の方向に配列することが好ましい。
【００３２】
画素２０は、受光部エリア２１と、不感部エリア２２とを備えている。受光部エリア２１は、Ｘ線を受光して信号電荷を発生するエリアである。不感部エリア２２は、信号電荷を発生しないエリア、または、実質的に信号電荷が０であるものとして扱われるエリアである。
【００３３】
不感部エリアを設ける方法は、通常の画像検出器の受光部エリア（フィルファクタ１００％）に新たに不感部エリアを画素毎に設ける方法でもよいし、画像検出器の受光面において、受光部エリアと不感部エリアとを設けた新規な画素を設ける方法でもよい。不感部エリア２２を設ける方法は、例えば、画素の一部分を物理的に被覆するマスクを設ける方法や、受光部エリアで発生した信号電荷を転送する配線部を設ける方法を挙げることができる。なお、これら不感部エリア２２を固定的に設ける方法以外に、隣接した複数の画素をまとめて仮想的な単位画素として扱う処理であるビニング（Binning）を応用して不感部エリアを形成することもできる。このビニングについては第５実施形態で説明する。
【００３４】
図２に示すように、画素２０において、不感部エリア２２は受光部エリア２１に隣接している。受光面において不感部エリア２２の形状は、画素２０の形状と相似形の正方形であり、不感部エリア２２は画素２０の左角部に配設されている。画素幅をｄとすると、画素幅ｄの値は、不感部エリア２２の幅Ｗと受光部エリア２１の幅Ｌとの合計値である。ここでは、一例として幅Ｗと幅Ｌとが等しいものとして説明する（Ｗ＝Ｌ＝２／ｄ）。つまり、フィルファクタは７５％であるものとする。
【００３５】
図３は、画像検出器３をＸ方向およびＹ方向に、それぞれ２／ｄだけずらして移動前の画素アレイに重ねた状態を示す模式図である。図３に示すように、不感部エリア２２の受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。言い換えれば、不感部エリア２２の形状は、２つの画素の形状を重ね合わせてから一方を平行移動させたときにできる２つの画素の重なり部分の形状と同じである。
【００３６】
図１に戻って、Ｘ線撮影装置１の構成の説明を続ける。
旋回駆動手段５と、Ｘ線源２と、画像検出器３とは、図示しないコントローラにより制御され、旋回駆動手段５がアーム４を回転及びスライド動作させながら、Ｘ線源２がＸ線の照射を繰り返し、Ｘ線の照射タイミングに同期して画像検出器３が被写体１２のフレーム画像を撮像してＡ／Ｄ変換手段６に出力する。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換手段６は、画像検出器３の出力信号を取得し、Ａ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換した画像検出器３の出力信号を、大容量フレーム画像記憶手段７に格納する。画像検出器３の出力信号は、画像検出器３に２次元配列された複数の画素の出力信号であり、フレーム画像のことである。
【００３８】
大容量フレーム画像記憶手段７と、大容量処理画像記憶手段８と、全画像表示記憶手段９と、画像処理手段１０とは、例えば、一般的なコンピュータ（計算機）で実現することができ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）と、入力／出力インタフェースとを含んで構成されている。
【００３９】
出力手段１１は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electronic Luminescence）等から構成される。
【００４０】
大容量フレーム画像記憶手段７は、一般的な画像メモリやハードディスク等から構成され、画像検出器３から所定のフレームレートで送られてくる出力信号（フレーム画像）を記憶する。大容量フレーム画像記憶手段７は、Ａ／Ｄ変換されたフレーム画像を記憶する。
【００４１】
大容量処理画像記憶手段８は、一般的な画像メモリやハードディスク等から構成される。本実施形態では、画像処理手段１０は、大容量処理画像記憶手段８を用いて、前記ＤＥＭＯＴ法による画像処理を行ったり、パノラマ断層画像の構築処理を行ったりする。
【００４２】
大容量処理画像記憶手段８には、画像（ここではフレーム画像）における各ピクセルの座標位置にそれぞれ合わせたピクセル毎の記録領域を有し、ピクセル毎の記録領域を横にＭ行（Ｍは２以上の整数）に分割し縦にＮ列（Ｎは２以上の整数）に分割することで画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定されている。以下では、一例として、ＭとＮが同じ値であるものとする。この拡張されたメモリ空間は、ＤＥＭＯＴ法による画像処理に用いられる。
【００４３】
大容量処理画像記憶手段８には、フレーム画像における各ピクセルに１対１に対応したメモリ空間が設定されている。この１対１のメモリ空間は、パノラマ断層画像の構築処理のために用いられる。なお、パノラマ断層画像の構築のために用いる記憶手段は、別体の記憶装置としてもよい。
【００４４】
全画像表示記憶手段９は、一般的な画像メモリ等から構成され、画像処理手段１０で生成されたパノラマ断層画像（表示対象とする画像）を記憶する。このパノラマ断層画像は、例えば、輝度値で表される。
【００４５】
画像処理手段１０は、大容量フレーム画像記憶手段７から、フレーム画像を読み出して大容量処理画像記憶手段８に転送し、大容量処理画像記憶手段８上で所定の画像処理を行う。つまり、画像処理手段１０は、Ａ／Ｄ変換手段６が変換して出力したフレーム画像を取得して画像処理を行う。本実施形態では、画像処理手段１０は、ＤＥＭＯＴ法による画像処理の機能と、パノラマ断層画像を構築する処理の機能とを備えている。
【００４６】
なお、画像処理手段１０は、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納された所定のプログラムをＲＡＭに展開して実行することによりその機能が実現されるものである。このプログラムは、通信回線を介して提供することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで提供することも可能である。
【００４７】
パノラマ断層画像を構築する処理として、画像処理手段１０は、大容量処理画像記憶手段８から、ＤＥＭＯＴ法により画像処理したフレーム画像を複数枚読み出す。そして、画像処理手段１０は、大容量処理画像記憶手段８に設定されたメモリ空間（画素に１対１に対応したメモリ空間）において、被写体１２の所定の断層面に対応した所定のずれ幅で、複数枚のフレーム画像を重ね合わせる。これにより、被写体１２の所定の断層面に対応したパノラマ断層画像が構築される。このパノラマ断層画像を構築する処理は公知である。
【００４８】
ＤＥＭＯＴ法による画像処理については特許文献１及び特許文献２に記載されているが、以下にＤＥＭＯＴ法の画像再構築アルゴリズムについて図面を参照しながら説明する。
【００４９】
一例としてエッジ像の撮影について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。ここでは、画像検出器３として、記録媒体であるFlat Panel Detector（ＦＰＤ）を使用し、被写体１２を金属プレート（鉛エッジ）とするエッジ法による撮影を行うこととする。
【００５０】
図４Ａに、ＦＰＤ１３と鉛エッジ１４の配置を示す。ＦＰＤ１３は、微小な直線移動が可能な図示しないステージに載置されている。図４Ａの符号１５はＦＰＤ１３の移動方向を示す。ＦＰＤ１３の上に鉛エッジ１４を近接させて置く。図４Ａに示す一点鎖線における断面の画素列の一部を図４Ｂに示す。ＦＰＤ１３が微小移動する前の初期状態及びスタート時には、鉛エッジ１４の端縁部は、ＦＰＤ１３の画素間の境界線と一致していることとする。ＦＰＤ１３の画素のうち鉛エッジ１４に隠れた画素をＰ1とし、Ｘ線１６に照射されている画素をＰ2とする。
【００５１】
画素Ｐ1，Ｐ2，…は、多数の画素を有するＦＰＤ１３の図４Ａに示す一点鎖線上に１次元配列されている。以下では、この１次元のラインに着目してＦＰＤ１３を説明する。まず、フィルファクタが１００％であるものとする。つまり、画素が受光部エリアだけを備えているものとする。このとき、画素幅よりも小さな距離を想定する。具体的には画素幅を複数に分割した微小距離を想定し、この微小距離だけＦＰＤ１３を移動しては撮影を行う、という動作を分割数と同じ数だけ繰り返し、最終的にＦＰＤ１３を画素サイズだけ移動させるものとする。ここで、例えば画素サイズをｄ、画素の分割数を１０とすると、ＦＰＤ１３をｄ／１０だけ微小移動しては撮影を行う、という動作を１０回繰り返すことになる。図４Ｂに示すように鉛エッジ１４はＦＰＤ１３の表面から僅かに離間して配置され、図示しない保持具で固定されている。よって、ＦＰＤ１３が移動しても鉛エッジ１４は初期の配置のまま動かない。
【００５２】
Ｘ線１６がＦＰＤ１３に垂直に照射されて、鉛エッジ像を撮影すると、画素Ｐ2から入射Ｘ線量に対応した出力信号が得られる。このＦＰＤ１３の２次元画像を大容量処理画像記憶手段８に転送する。大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間には、予めＦＰＤ１３の画素とサイズ及び位置を合わせ、ＦＰＤ１３の画素の分割数に対応して、ＦＰＤ１３の１次元のラインの１画素に対してその１０倍の画素数が設定されている。したがって、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間には、２次元のＦＰＤ１３の総画素数の１００倍の画素数が設定されている。ＦＰＤ１３の１次元のライン上の１画素の出力信号は、その画素位置に相当する大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の１０画素にそれぞれ同じように転送される。
【００５３】
ここで、画素の出力信号のレベルについて説明する。図４Ｂに示すようにＦＰＤ１３の微小移動のスタート時の撮影では、画素Ｐ2では画素全体にＸ線１６が照射されている。このときの画素Ｐ2の出力信号のレベルを画素の分割数に対応して便宜的に１０とする。一方、画素Ｐ1では鉛エッジ１４に遮られてＸ線１６が照射されていないので、このときの画素Ｐ1の出力信号のレベルを０とする。
【００５４】
ＦＰＤ１３の画素Ｐ2から転送される出力信号（レベル１０）は、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上のＰ2画素の位置に相当する１０画素にそれぞれ書き込まれる。
ＦＰＤ１３の画素Ｐ1から転送される出力信号（レベル０）は、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上のＰ1画素の位置に相当する１０画素にそれぞれ書き込まれる。
【００５５】
次に図５において符号１５で示すようにＦＰＤ１３を画素サイズの１／１０だけ図５において左に微小移動させる。すると、この１回目の移動によって、画素Ｐ2は、画素面積の１／１０が鉛エッジ１４で遮蔽されることになる。よって、Ｐ2画素は、画素全体の９０％の面積に、Ｘ線１６が照射されることになる。したがって、このときの画素Ｐ2の出力信号のレベルは９となる。その出力信号（レベル９）を大容量処理画像記憶手段８に転送し、書き込んだものが図５の中段に示す数値である。この出力信号（レベル９）は、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上においてＰ2画素が画素サイズの１／１０だけ微小移動した後の位置に相当する１０画素に転送するものとする。
【００５６】
図５において上段に示すＦＰＤ１３の画素Ｐ2の位置は、微小移動のスタート時の位置である。図５において中段に示す大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の画素の位置は、１回目の移動時の位置を示している。大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上において、レベル９の出力信号が書き込まれた１０画素のうち最左端の画素は、微小移動のスタート時に画素Ｐ1から転送された出力信号（レベル０）が書き込まれていた画素である。すなわち１回目の移動に伴う書き込み処理では、スタート時の大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の画素から１画素分だけ左にずれた画素を含む１０画素にレベル９が書き込まれることになる。したがって、１回目の移動において、例えば画素Ｐ1から転送される出力信号（レベル０）は、スタート時の大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の画素から１画素分だけ左にずれた画素を含む１０画素に書き込まれることになる。
【００５７】
ＦＰＤ１３の１回目の移動と出力信号の書き込みとが終わった後、さらにＦＰＤ１３を画素サイズの１／１０だけ図５において左に微小移動させてエッジ像を撮影する。２回目の移動により、最初の位置からの移動量は、画素サイズの２／１０となる。すると、この２回目の移動によって、画素Ｐ2は、画素面積の２／１０が鉛エッジ１４で遮蔽されることになる。よって、Ｐ2画素は、画素全体の８０％の面積に、Ｘ線１６が照射されることになる。したがって、このときの画素Ｐ2の出力信号のレベルは８となる。その出力信号（レベル８）を大容量処理画像記憶手段８に転送し、書き込んだものが図５の下段に示す数値である。
【００５８】
このようにＦＰＤ１３の移動と撮影を行いながら、その都度、各画素の出力信号を大容量処理画像記憶手段８に転送する処理を行う。このとき、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の画素位置と鉛エッジ１４は、初期の設定位置から動かない。このようなＦＰＤ１３の微小移動に合わせた各画素の出力信号を、大容量処理画像記憶手段８に転送した信号列として一覧にしたものが図６である。
【００５９】
ここでは、画素サイズの１／１０ずつの移動であるので、１０回の移動によって一巡し、スタート時に戻ることになる。つまり、一巡すると、鉛エッジ１４の端縁部は、ＦＰＤ１３の次の画素間の境界線と一致する。スタート時に戻るまでの移動時に大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の各画素に書き込まれる出力信号は逐次加算される。この処理は図６の表の信号レベルを縦列方向に加算する処理である。
【００６０】
最終的な加算結果を、図６では、大容量処理画像記憶手段８の下に、「０，０，０，１，３，６，…，１００」のように記載した。この数値列は、鉛エッジ１４を撮影したものであり、距離のディメンジョンを持っている。この数値列で表される曲線は、Edge Spread Function（ＥＳＦ）と呼ばれる。ＥＳＦの距離微分から算出したLine Spread Function（ＬＳＦ）を図６の最下段に、「０，０，１，２，３，…，０」のように記載した。理論的に求めたＥＳＦのグラフを図７Ａに示す。理論的に求めたＬＳＦのグラフを図７Ｂに示す。ＬＳＦの形状は全体的には三角波の形状であるが、２つの対称な鋸歯状波を合わせた形状となっている。
【００６１】
次に、図８Ａ及び図８Ｂを参照して画像検出器３０の微小移動中の鉛エッジ１４の撮影について説明する。図８Ａに示す一点鎖線における断面の画素列の一部を図８Ｂに示す。この１次元のラインに着目して画像検出器３０を説明する。例えば画素サイズをｄとして、画像検出器３０をｄ／１０だけ微小移動しては撮影を行う、という動作を１０回繰り返す。画像検出器３０の画素Ｐ1，Ｐ2，…は、受光部エリア３１と不感部エリア３２とを備えている。画素幅ｄの値は、不感部エリア３２の幅Ｗと受光部エリア３１の幅Ｌとの合計値である。ここでは、幅Ｗと幅Ｌとが等しいものとする（Ｗ＝Ｌ＝２／ｄ）。つまり、１次元のラインで見たときにはフィルファクタが５０％であるものとして説明する。なお、２次元平面で見たときには、不感部エリア３２の形状や面積に応じてフィルファクタを例えば７５％とすることができる。
【００６２】
Ｘ線１６が画像検出器３０に垂直に照射されて、鉛エッジ像を撮影すると、画素Ｐ2の受光部エリア３１から入射Ｘ線量に対応した出力信号が得られる。この画像検出器３０の２次元画像を大容量処理画像記憶手段８に転送する。大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間には、予め画像検出器３０の画素の受光部エリア３１及び不感部エリア３２とそれぞれサイズ及び位置を合わせて、画像検出器３０の１次元のラインの１画素に対してその１０倍の画素数が設定されている。なお、２次元では１００倍の画素数が設定されている。
【００６３】
ここで、画素の出力信号のレベルについて説明する。図８Ｂに示すように画像検出器３０の微小移動のスタート時の撮影では、画素Ｐ2の受光部エリア３１がＸ線１６を受光する。このときの画素Ｐ2の出力信号のレベルを便宜的に５とする。一方、画素Ｐ2の不感部エリア３２は信号電荷を発生しないので出力信号のレベルを０とする。画像検出器３０の画素Ｐ2の受光部エリア３１の出力信号（レベル５）は、その画素位置に相当する大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の１０画素のうち５画素にそれぞれ同じように転送されて書き込まれる。残りの５画素には不感部エリア３２の出力信号（レベル０）が書き込まれる。
【００６４】
次に、図９において符号１５で示すように画像検出器３０を画素サイズの１／１０だけ図９において左に微小移動させる。すると、この１回目の移動によって、画素Ｐ2は、画素面積の１／１０が鉛エッジ１４で遮蔽される。この場合、不感部エリア３２の一部が遮蔽され、受光部エリア３１にはＸ線１６が照射されている。したがって、このときの画素Ｐ2の受光部エリア３１の出力信号レベルは５である。その出力信号（レベル５）を大容量処理画像記憶手段８に転送し、該当の５画素にそれぞれ書き込んだものが図９の中段に示す数値である。
【００６５】
画像検出器３０の１回目の移動と出力信号の書き込みとが終わった後、さらに画像検出器３０を画素サイズの１／１０だけ図９において左に微小移動させてエッジ像を撮影する。このときの画素Ｐ2の受光部エリア３１の出力信号（レベル５）を大容量処理画像記憶手段８に転送し、書き込んだものが図９の下段に示す数値である。このように画像検出器３０の移動と撮影を行いながら、その都度、各画素の出力信号を大容量処理画像記憶手段８に転送する処理を行う。このような画像検出器３０の微小移動に合わせた各画素の出力信号を、大容量処理画像記憶手段８に転送した信号列として一覧にしたものが図１０である。
【００６６】
画像検出器３０をｄだけ移動するまでの移動時に大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間上の各画素に書き込まれる出力信号は逐次加算される。この処理は図１０の表の信号レベルを縦列方向に加算する処理である。最終的な加算結果を、図１０では、大容量処理画像記憶手段８の下に記載した。この数値列で表される曲線（ＥＳＦ）の距離微分から算出したＬＳＦを図１０の最下段に記載した。この場合に、理論的に求めたＥＳＦのグラフを図１１Ａに示し、理論的に求めたＬＳＦのグラフを図１１Ｂに示す。
【００６７】
図７Ｂから、ＬＳＦの形状が鋸歯状波である場合に求めたＭＴＦを図１２に二点鎖線で示す。同様に、図１１Ｂから求めたＭＴＦを図１２に実線で示す。比較としてＬＳＦの形状が矩形波である場合に求めたＭＴＦを図１２に破線で示す。ＬＳＦの形状が矩形波である場合、ＭＴＦのカットオフ周波数は、画素サイズをｄとすると１／（２ｄ）、すなわちナイキスト周波数で表される。これに対して、不感部エリアを考慮せずにＤＥＭＯＴ法を用いた場合（フィルファクタ１００％の場合）、ＭＴＦのカットオフ周波数は１／ｄとなり、理論的にはナイキスト周波数の２倍で表され、解像力が向上する。また、不感部エリアを考慮してＤＥＭＯＴ法を用いた場合（フィルファクタ５０％の場合）、ＭＴＦのカットオフ周波数は２／ｄとなり、理論的にはナイキスト周波数の４倍で表され、解像力が向上する。
【００６８】
前記した不感部エリアを考慮してＤＥＭＯＴ法を用いた画像再構築アルゴリズムにおいては、説明を単純化するために図８Ａに示す一点鎖線に着目して画像検出器３０を説明しが、実際には画像検出器には画素が２次元配列されている。そのため、図１のＸ線撮影装置１では、得られる画像の横および縦の２方向に対して解像力を上げる目的で、画像検出器３を移動させる方向に対して、任意の一列の画素群の配列方向が傾斜するように画素を配設することとした。
【００６９】
以下、Ｘ線撮影装置１が画像検出器３ａを備える場合に、ＤＥＭＯＴ法を用いた画像再構築アルゴリズムについて図２等を適宜参照しながら説明する。図１３Ａは、画像検出器３ａのうちの一部の画素２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと、被写体としての鉛エッジ１４Ｂとの配置の一例を模式的に示す図である。図１３Ａに示す２×２の画素領域が鉛エッジ１４Ｂの側に移動する場合、その移動をＸ方向の移動とＹ方向の移動とに分解して考えることができる。
【００７０】
図１３Ａに示す２×２の画素領域を仮にＸ軸に平行な境界線で２等分し、画素２０ａ，２０ｂの組を想定する。さらに、画素２０ａ，２０ｂの組を、図１３Ｂに示すように仮にＸ軸に平行な境界線で２等分すると、一方は、不感部エリアを有する画素Ｐ1，Ｐ2がＸ方向に移動するものとみなすことが可能である。このときの動作は、図８Ｂに示す動作と同様である。また、２等分したときの他方は、不感部エリアを有しない画素Ｐ3，Ｐ4がＸ方向に移動するものとみなすことが可能である。このときの動作は、図４Ｂに示す動作と同様である。したがって、不感部エリアを考慮したＤＥＭＯＴ法と、不感部エリアを考慮しないＤＥＭＯＴ法とを組み合わせればＥＳＦやＬＳＦを算出可能である。
【００７１】
図１３Ａに示す２×２の画素領域をＹ方向に移動する場合についても同様に考えることができる。この場合、画素２０ａ，２０ｃの組を、図１３Ｃに示すように、不感部エリアを有する画素Ｐ5，Ｐ6と、不感部エリアを有しない画素Ｐ7，Ｐ8とで構成されているとみなすことが可能である。
【００７２】
図１４は、Ｘ線撮影装置１が画像検出器３ａを備える場合について、大容量処理画像記憶手段８に設定されたメモリに書き込まれた信号強度の一例を示す模式図である。図１４において、太線の矩形の枠は、ピクセル毎の記録領域を表しており、横に１０行に分割され縦に１０列に分割され、合計１００個のメモリを備えている。なお、画素群の配列方向の傾斜角度に対応させて全体を４５度傾けて表示した。
【００７３】
ここでは、画像検出器３ａの画素２０の受光部エリア２１全体でＸ線を受光するときの出力信号のレベルを便宜的に５とする。一方、不感部エリア２２は信号電荷を発生しないので出力信号のレベルを０とする。ＤＥＭＯＴ法による画像検出器３ａの微小移動のスタート時の撮影では、画素２０の不感部エリア２２と受光部エリア２１との面積比（１／３）等に対応させて、図１４に示す太線の矩形の枠において、２５個のメモリに信号レベル０が書き込まれ、残りの７５個のメモリに信号レベル５が書き込まれる。
【００７４】
太線の矩形の枠に隣接する他のピクセルの記録領域においても各メモリに同様に画素の出力信号が書き込まれる。よって、図１４においてＡ軸に沿った行Ｌ１においては、連続した５個のメモリに信号レベル０が書き込まれている。行Ｌ１から見て、図１４においてＢ軸に沿って１つ上の行においては、連続した４個のメモリに信号レベル０が書き込まれている。また、行Ｌ１の２つ上の行においては、連続した３個のメモリに信号レベル０が書き込まれている。さらに、行Ｌ１の５つ上にある行Ｌ２においては、連続した１０個のメモリに信号レベル５が書き込まれている。同様に、行Ｌ４においては、連続した１０個のメモリに信号レベル５が書き込まれている。また、行Ｌ３，Ｌ５においては、連続した５個のメモリに信号レベル０が書き込まれている。
【００７５】
図２に示すように、画像検出器３ａを移動方向１５に画素幅ｄの１／１０の微小距離の１．４１倍ずつ移動させると、画像検出器３ａに並んだ画素群をＸ方向に画素幅ｄの１／１０ずつ微小移動させることができる。同時に、画像検出器３ａに並んだ画素群をＹ方向に画素幅ｄの１／１０ずつ微小移動させることができる。
【００７６】
画像検出器３ａの移動方向１５をＸ方向に分解した場合、図１３Ｂに示すように画素２０ａ，２０ｂの組を、仮想的に、不感部エリアを有する画素Ｐ1，Ｐ2と、不感部エリアを有しない画素Ｐ3，Ｐ4とで構成されているとみなすことができる。この場合に、ＤＥＭＯＴ法を用いて、Ｘ方向に画素幅ｄだけ移動するまでに、大容量処理画像記憶手段８に設定された所定ピクセルの各メモリに書き込まれて最終的に加算された信号強度の一例を図１５Ａに示す。
【００７７】
図１５Ａにおいてハッチングを付した１０個のメモリのうち、左半分の５個のメモリに書き込まれた信号レベル「１５，１９，２２，２４，２５」は、図１０の大容量処理画像記憶手段８の下に記載した数値列で表される曲線（ＥＳＦ）の一部と同じものであり、図１０に示す画素Ｐ2の不感部エリアの位置及びサイズに対応している。また、右半分の５個のメモリに書き込まれた信号レベル「９０，９４，９７，９９，１００」は、図６において大容量処理画像記憶手段８の下に記載した数値列で表される曲線（ＥＳＦ）の一部と同じものであり、図６に示す画素Ｐ2の位置及びサイズに対応している。
【００７８】
画像検出器３ａの移動方向１５をＹ方向に分解した場合、図１３Ｃに示すように画素２０ａ，２０ｃの組を、仮想的に、不感部エリアを有する画素Ｐ5，Ｐ6と、不感部エリアを有しない画素Ｐ7，Ｐ8とで構成されているとみなすことができる。この場合に、ＤＥＭＯＴ法を用いてＹ方向に画素幅ｄだけ移動するまでに、大容量処理画像記憶手段８に設定された前記所定ピクセルの各メモリに書き込まれて最終的に加算された信号強度の一例を図１５Ｂに示す。このピクセルの各メモリには、図１５Ａに示す信号値と、図１５Ｂに示す信号値と、を合わせた信号値が書き込まれることになる。
【００７９】
ここで、画像検出器３の他の例について図１６を参照して説明する。画像検出器３ｂは、画素２０が２次元配列された画素アレイを有する。画素アレイは、画素２０を縦横に揃えて並べた正方配列である。画像検出器３ｂの移動方向１５に対して、任意の一列の画素群の配列方向が傾斜するように配設されている。画素２０は、受光部エリア２１と、不感部エリア２２とを備え、フィルファクタは７５％である。ここでは、移動方向１５に並べられた１０個の画素２０からなる画素群（破線Ｌ５）と、移動方向１５に並べられた９個の画素２０からなる画素群（破線Ｌ２）と、を交互に配設した部分を図示した。破線Ｌ２の位置は、図１４に示す大容量処理画像記憶手段８に設定されたメモリの行Ｌ２の位置に対応している。同様に破線Ｌ５の位置は、図１４に示す行Ｌ５の位置に対応している。
【００８０】
本発明のＸ線撮影装置１の性能を確かめるために以下の実験１、実験２を行った。適宜図１を参照しながら説明する。
＜前提＞
各実験では、画像検出器３を模擬したＦＰＤモデルを用いた。ＦＰＤモデルは、所定厚みの矩形の枠の中に、画素を模擬する多数の窓を格子状に設け、枠の表面及び裏面に拡散板を配設して形成したものである。ここでは、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×高さ２０ｍｍの矩形の枠の中に、０．２ｍｍの隔壁で仕切った１辺１０ｍｍの矩形の窓を設けた。つまり、ＦＰＤモデルは画素幅が１０．２ｍｍの画素が配列された画像検出器を模擬する。この窓の一部を遮蔽することで不感部エリアを模擬することができる。
【００８１】
また、各実験に共通に用いた被写体を図１７に示す。図１７に示す被写体は、テストパターン（スターパターンチャート）である。このテストパターンには、原点から放射状に広がる複数の扇形で白黒の縞模様のパターンが形成されている。これにより、放射状の白黒の縞模様のパターンが原点付近まで見えるほど、撮影装置による解像力が高い、ということが分かる。パターンの放射方向の長さは１００ｍｍ程度とした。
【００８２】
＜実験方法＞
ＦＰＤモデルの正面側に所定距離だけ離間させてカメラを固定した。ＦＰＤモデルの枠全体を水平方向から４５度傾斜させることで、窓の配列方向を水平方向から４５度傾斜させた。ＦＰＤモデルの表面側に、カメラから視て左半分の側にテストパターンを固定した。この状態でＦＰＤモデルをカメラから視て左右にスライドできるように設置した。ＦＰＤモデルの背面側に、面発光型のバックライトを固定した。バックライトでＦＰＤモデルを照明した状態で、テストパターンをカメラ撮影した。
【００８３】
＜実験１＞
実験１は、事前の予備実験であり、フィルファクタを１００％としてテストパターンを撮影したときにＤＥＭＯＴ法により解像力が向上することを確かめるための実験である。このため、ＦＰＤモデルの窓をすべて開放することで、不感部エリアを設けないことを模擬した。このとき、ＦＰＤモデルを例えば右から左に微小移動させながらテストパターンを撮影した。また、対比するために、ＦＰＤモデルを静止させた状態でテストパターンを撮影した。
【００８４】
図１８に示す画像は、ＦＰＤモデルを静止させた状態で撮影された画像である。この画像は、画像処理にＤＥＭＯＴ法を用いない場合に出力された画像に相当する。細かな正方形は、ＦＰＤモデルの窓である。この窓をピクセルとした画像が得られていることが分かる。なお、図１８において右側に見える縦長の矩形の画像は被写体とは無関係である。
図１９に示す画像は、ＦＰＤモデルを例えば右から左に窓１つ分だけ微小移動させながら撮影された画像である。この画像は、画像処理にＤＥＭＯＴ法を用いた場合に出力された画像に相当する。図１９に示すように、ＦＰＤモデルの窓よりも小さなピクセルの画像が得られていることが分かる。
要するに、図１９に示す画像は、図１８に示す画像よりも、テストパターンの白黒の縞模様のパターンが鮮明である。よって、フィルファクタを１００％としてＤＥＭＯＴ法を用いた場合、ＤＥＭＯＴ法を用いない場合に比べて、解像力が理論的には２倍に向上することを確かめた。
【００８５】
＜実験２＞
実験２では、フィルファクタを低下させてテストパターンを撮影した。このため、ＦＰＤモデルに配列された複数の窓のうちの一部を遮蔽することで、不感部エリアを設けることを模擬した。具体的には、ＦＰＤモデルの表面の左半分の側に配列された複数の窓とその遮蔽部とを図１６に示すように配列し、フィルファクタを７５％とした。そして、ＦＰＤモデルにおいて不感部エリアを設けた部分の表面にテストパターンを固定し、ＦＰＤモデルを右から左に窓１つ分だけ微小移動させながらテストパターンを撮影した。このときに得られた画像を図２０に示す。
【００８６】
図２０に示す画像は、アーチファクトが見られるものの、図１９に示す画像と比較して、白黒の縞模様のパターンが原点により近いところまで識別できることが分かる。よって、フィルファクタを７５％としてＤＥＭＯＴ法を用いた場合、フィルファクタを１００％としてＤＥＭＯＴ法を用いた場合に比べて、解像力が理論的には２倍に向上することを確かめた。つまり、ＤＥＭＯＴ法を用いない場合に比べて、解像力が理論的には４倍に向上することを確かめた。
【００８７】
以上説明したように、第１実施形態に係るＸ線撮影装置１によれば、ＤＥＭＯＴ法による画像処理によって、ナイキスト周波数の２倍よりも大きくなるような解像力を得ることができる。
【００８８】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るＸ線撮影装置１は、画像処理手段１０によって、図２０に示すようなアーチファクトを低減するものである。第２実施形態に係るＸ線撮影装置１において第１実施形態の構成と同じ構成には同じ符号を付して説明を適宜省略する。第２実施形態に係るＸ線撮影装置１は、例えば、図１６に示す画像検出器３ｂを備えているものとする。
【００８９】
画像処理手段１０は、画像検出器３ｂを移動させる方向１５に対する画素２０の配列方向の角度と、各画素２０の配置と、不感部エリア２２と受光部エリア２１との面積比と、画素２０における不感部エリア２２の位置についての各情報の入力を受け付ける。各画素の配置情報や画素情報の一例を次の（１）〜（５）に記載する。
（１）画像検出器３ｂを移動させる方向１５に対する画素２０の配列方向の角度は４５度である。
（２）画素アレイは、画素を縦横に揃えて並べた正方配列である。
（３）不感部エリア２２と受光部エリア２１との面積比は１／３である。つまり、フィルファクタは７５％である。
（４）画素２０における不感部エリア２２の位置は、矩形の画素の左角部である。
（５）不感部エリア２２の形状は、画素２０の形状と同様に矩形である。
【００９０】
これらの情報は、画像処理手段１０の外部の制御装置から入力するようにしてもよいし、予め記憶手段に格納しておいたものを画像処理手段１０が読み出すようにしてもよい。これにより、大容量処理画像記憶手段８のメモリ空間には、画像検出器３ｂの画素２０とサイズ及び位置を合わせ、ピクセル毎の記録領域の分割数Ｍに対応して、１画素に対してそのＭ×Ｍ倍の画素数が設定されることになる。例えば、分割数Ｍ＝１０の場合、図１４に示すように、１画素に対して合計１００個のメモリを備える。
【００９１】
図１６に示す画像検出器３ｂを用いた場合、図２０に示すような２次元アーチファクトが生じた。このようなアーチファクトが生じた理由は、画像検出器３ｂの受光面上の感度にバラツキがあるためであると考えられる。図１６に示す画像検出器３ｂの画素アレイは正方配列である。この場合、移動方向１５に沿って配列された画素群における感度が、列の位置によって異なる。具体的には、図１６に示すように、例えば破線Ｌ２上には受光部エリア２１だけが配置されているが、例えば破線Ｌ５上では不感部エリア２２が占める割合は受光部エリア２１と等しくなっている（不感部エリア占有率５０％）。
【００９２】
そこで、受光面上の感度のバラツキを補正するために、本実施形態では、画像処理手段１０は、大容量処理画像記憶手段８に設定されたメモリ空間で１００倍に拡大されたフレーム画像から感度特性曲線を求め、生成した処理画像の信号値を、感度特性曲線により補正することとした。画像処理手段１０は、拡大されたフレーム画像において、画像検出器３ｂを移動させる方向１５の信号強度を加算することで、移動させる方向に直交する方向における感度特性曲線を求める。
【００９３】
具体的には、画像検出器３ｂで検出する画像の信号値を、図１４に示すように１画素に対して１００個のメモリに記録した、拡大したフレーム画像を想定する。図１４のＡ軸の方向は、画像検出器３ｂの移動方向１５に対応している。図１４において例えば行Ｌ１，Ｌ５において、１０個の画素群に対応した１００個のメモリに信号値が書き込まれ、その合計は例えば２５０となる。行Ｌ２，Ｌ４において、９５個のメモリに信号値が書き込まれ、その合計は例えば４７５となる。行Ｌ３において、９個の画素群に対応した９０個のメモリに信号値が書き込まれ、その合計は例えば２２５となる。このようにして求めたのが図２１に示す感度特性曲線である。図２１に示す感度特性曲線は、信号レベルが高いほど、つまり画像の濃度が薄いほど相対強度が大きいものとした。なお、画像の濃度が濃いほど相対強度が大きくなるような感度特性曲線を採用してもよい。
【００９４】
前記実験２において、不感部エリアを設けたＦＰＤモデルを右から左に窓１つ分だけ微小移動させながらテストパターンを撮影し、画像処理手段１０によって、生成した処理画像の信号値を、感度特性曲線により補正して画像を得た。得られた画像を図２２に示す。図２２に示す画像では、図２０に示す画像と比べると、アーチファクトを大幅に低減することができた。
【００９５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るＸ線撮影装置１は、図２０に示すようなアーチファクトを感度特性曲線を求めることなく低減するものである。第３実施形態に係るＸ線撮影装置１において第１実施形態の構成と同じ構成には同じ符号を付して説明を適宜省略する。第３実施形態に係るＸ線撮影装置１は、例えば、図２３に示す画像検出器３ｃを備えているものとする。
【００９６】
画像検出器３ｃに配列された個々の画素２０は、図１６に示す画像検出器３ｂに配列された個々の画素２０と同じものである。ただし、画像検出器３ｃの画素アレイは、一列おきに画素の位置をずらして並べた交互配列である。このずらし幅は任意であるが、ここでは、一例として、一列おきに画素の位置を半画素ずらした。
【００９７】
図２３に示すように、交互配列の場合、移動方向１５に沿って配列された画素群における感度が、列の位置によらずに一定である。具体的には、破線Ｌ６上において不感部エリア２２が占める割合は受光部エリア２１が占める割合のおよそ１／３となっている（不感部エリア占有率３３％）。また、破線Ｌ６を上下にずらした位置においても、不感部エリア２２が占める割合と受光部エリア２１が占める割合とは不変である。そのため、図２０に示すようなアーチファクトを大幅に低減することができると考えられる。
【００９８】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るＸ線撮影装置１は、画像検出器３の受光面において画素の不感部エリアの形状が異なる以外は、第１実施形態に係るＸ線撮影装置１と同様なものである。したがって、画素の不感部エリアの形状とその変形例について図面を参照して説明する。
【００９９】
図２４（ａ）に示す画素４０は、受光部エリア４１と、不感部エリア４２とを備えている。不感部エリア４２は、画素４０の中心点を含み、受光部エリア４１に囲まれている。不感部エリア４２の形状は、画素４０の形状と相似形の正方形である。画素４０のフィルファクタは７５％である。
【０１００】
図２４（ｂ）に示す画素５０は、受光部エリア５１と、不感部エリア５２とを備えている。不感部エリア５２の形状は、画素５０の形状と相似形の正方形であり、不感部エリア５２は画素５０の右角部に配設されている。画素５０のフィルファクタは７５％である。
【０１０１】
図２４（ｃ）に示す画素６０は、受光部エリア６１と、不感部エリア６２とを備えている。不感部エリア６２の形状は、長方形であり、不感部エリア６２は画素６０の輪郭の一辺と、その両端のそれぞれの辺の一部分とを含んでいる。画素６０のフィルファクタは７５％である。
【０１０２】
図２４（ｄ）に示す画素７０は、受光部エリア７１と、不感部エリア７２とを備えている。不感部エリア７２の形状は、長方形であり、不感部エリア７２は画素７０の左角部と、その角部を挟む二辺の一部分とを含んでいる。画素７０のフィルファクタは６２．５％である。
これら図２４（ａ）〜図２４（ｄ）に示す各画素において、不感部エリアの受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。
【０１０３】
図２４（ｅ）に示す画素８０は、受光部エリア８１と、不感部エリア８２とを備えている。受光部エリア８１の受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。受光部エリア５１の形状は、画素８０の形状と相似形の正方形であり、受光部エリア５１は画素８０の右角部に配設されている。画素８０のフィルファクタは２５％である。
これら図２４（ａ）〜図２４（ｅ）に示す各画素において、不感部エリアの受光面における形状は、画素の受光面における形状を移動方向１５に平行に二等分する中心線Ｃに対して対称な形状を含んでいる。
【０１０４】
図２５は、図２４（ｃ）に示す画素６０を配列した画像検出器３ｄ及びその移動方向の一例を示す図である。図２５に示す画像検出器３ｄは、画素６０が２次元配列された画素アレイを有する。画素アレイは、画素６０を縦横に揃えて並べた正方配列である。画素幅をｄとすると、画素幅ｄの値は、不感部エリア６２の幅Ｗと受光部エリア６１の幅Ｌとの合計値である。ここでは、一例として幅Ｌが幅Ｗの３倍であるものとした。つまり、フィルファクタは７５％である。この場合、理論的には、画像検出器３ｄにおいてＸ方向の解像力は、４０［cycles／ｍｍ］で表され、ナイキスト周波数の８倍に向上する。
【０１０５】
次に、不感部エリアの面積と解像力との関係について図２６（ａ）〜図２６（ｄ）を参照して説明する。ここでは、画像検出器３の受光面の１つの画素に注目し、当該画素の角部に不感部エリアを有し、画素の対角線の方向に画像検出器を移動させるものとしていくつかの具体例について説明する。
【０１０６】
図２６（ａ）に示す画素１００には、不感部エリアを設けていないので、画素１００のフィルファクタは１００％である。この画素１００が配列された画像検出器３を使用してＤＥＭＯＴ法による画像処理を行った場合、理論的には解像力はナイキスト周波数の２倍で表される。
【０１０７】
図２６（ｃ）に示す画素１２０は、受光部エリア１２１と、不感部エリア１２２とを備えている。画素１２０のフィルファクタは７５％である。受光面における受光部エリア１２１の形状はアルファベットのＬ字状であるので、画素１２０のことを、Ｌ型形態画素ともいう。この画素１２０が配列された画像検出器３を使用してＤＥＭＯＴ法による画像処理を行った場合、理論的には解像力は、前記したようにナイキスト周波数の４倍で表される。このような比較的高い解像力とする場合（高解像型の場合）、上記フィルファクタの値とすることが好ましい。
【０１０８】
図２６（ｂ）に示す画素１１０は、Ｌ型形態画素であって、受光部エリア１１１と、不感部エリア１１２とを備えている。画素１１０のフィルファクタは９３．７５％である。この画素１１０が配列された画像検出器３を使用してＤＥＭＯＴ法による画像処理を行った場合、理論的には解像力はナイキスト周波数の３倍で表される。これによれば、図２６（ａ）に示す画素１００を用いた場合に比べて高い解像力が得られると共に、図２６（ｂ）に示す画素１２０を用いた場合に比べて粒状性が優れた画像が得られる。よって、画像の粒状性を重視しつつ高解像の画像を得ようとする場合（粒状性重視高解像型の場合）、上記フィルファクタの値とすることが好ましい。
【０１０９】
図２６（ｄ）に示す画素１３０は、Ｌ型形態画素であって、受光部エリア１３１と、不感部エリア１３２とを備えている。画素１３０のフィルファクタは４３．７５％である。この画素１３０が配列された画像検出器３を使用してＤＥＭＯＴ法による画像処理を行った場合、理論的には解像力はナイキスト周波数の８倍で表される。これによれば、図２６（ａ）に示す画素１００を用いた場合に比べてはるかに高い解像力が得られる。よって、超高解像の画像を得ようとする場合（超高解像型の場合）、上記フィルファクタの値とすることが好ましい。
【０１１０】
次に、画素の形状の変形例について図２６（ｅ）〜図２６（ｇ）を参照して説明する。ここでは、画像検出器３の受光面の１つの画素に注目し、その画素の形状が一例として円形であり、円の半径をｒとし、図２６（ｅ）〜図２６（ｇ）において左方向に画像検出器を移動させるものとしていくつかの具体例について説明する。
【０１１１】
図２６（ｅ）に示す画素１４０は、受光部エリア１４１と、不感部エリア１４２とを備えている。不感部エリア１４２の受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ２つの円をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。２つの円の重なり部分の最大幅は３ｒ／２である。画素１４０のフィルファクタは３１．５％である。受光部エリア１４１の形状は三日月状であるので、画素１４０のことを、三日月形態画素ともいう。
【０１１２】
図２６（ｆ）に示す画素１５０は、三日月形態画素であって、受光部エリア１５１と、不感部エリア１５２とを備えている。不感部エリア１５２の受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ２つの円をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。２つの円の重なり部分の最大幅はｒである。画素１５０のフィルファクタは６０．９％である。
【０１１３】
図２６（ｇ）に示す画素１６０は、三日月形態画素であって、受光部エリア１６１と、不感部エリア１６２とを備えている。不感部エリア１６２の受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ２つの円をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。２つの円の重なり部分の最大幅はｒ／２である。画素１６０のフィルファクタは８５．６％である。
これら図２６（ｅ）〜図２６（ｇ）に示す各画素において、不感部エリアの受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ円を移動方向に平行に二等分する中心線に対して対称な形状を含んでいる。
【０１１４】
図２６（ｂ）〜図２６（ｄ）には、矩形形状画素の受光面に不感部エリアを設けたＬ型形態画素を示し、図２６（ｅ）〜図２６（ｇ）には、円形形状画素の受光面に不感部エリアを設けた三日月形態画素を示したが、画素の形状は矩形や円形に限定されるものではなく、例えば六角形等であってもよい。画素の形状が正六角形の場合、各画素を隙間なく並べて、所謂、ハニカム構造とすることができる。
【０１１５】
本発明は、受光部エリアと不感部エリアとを備える画素が、以下の（１）、（２）のいずれかの条件を満たせば、あらゆる形状の画素に適用可能である。
（１）不感部エリアの受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。なお、この場合、不感部エリアが受光部エリアに囲まれている形態でもよい。
（２）受光部エリアの受光面における形状は、画素の受光面における形状と同じ形状の２つの図形をずらして重ねたときにできる重なり部分の形状と同じである。なお、この場合、受光部エリアが不感部エリアに囲まれている形態は感度が悪いので好ましくない。
【０１１６】
本発明は、大容量処理画像記憶手段８において、１画素に対してそのＭ×Ｍ倍の画素数に拡大したメモリに、画素の受光面形状を信号分布として記録し、ＤＥＭＯＴ法に基づいて画像合成することで、得られる画像においてＭＴＦのカットオフ周波数をナイキスト周波数の２倍より大きくすることができる。
【０１１７】
（第５実施形態）
第５実施形態に係るＸ線撮影装置１は、画像検出器３がビニングを行うことで各画素２０に不感部エリア２２と受光部エリア２１とを形成する以外は、第１実施形態に係るＸ線撮影装置１と同様なものである。以下、Ｘ線撮影装置１の画像検出器３の一例として、図２７（ａ）に示すＦＰＤ１３を用いる場合のビニングについて説明する。
【０１１８】
例えば一般的なＦＰＤの場合、電荷を蓄積する画素アレイのほか、行走査用垂直シフトレジスタと、複数のチャージアンプアレイとを備え、このうちチャージアンプアレイは、数十チャネルのＣＤＳ回路内蔵チャージアンプと、水平シフトレジスタで構成されている。本実施形態では、例えば画像処理手段１０がＦＰＤ１３に制御指令を出力し、画素アレイにおいて不感部エリアにしようとする画素Ｐに対応するチャージアンプアレイを電気的にオフにする。これにより、該当する画素の出力信号を読み取らずに、残りの他の画素の出力信号を読み取ることができる。このようにビニングを行うことで、単位画素毎に不感部エリアと受光部エリアとを形成することができる。なお、ＦＰＤの受光面の局所的なエリアの位置やサイズを自由に設定制御する方法については、例えば特開２０１０−４２１２１号公報に記載された方法と同様の方法を用いることができる。
【０１１９】
図２７（ａ）に示すＦＰＤ１３には、通常の矩形形状画素Ｐが正方配列されている。ＦＰＤ１３の例えば画素Ｐ11，Ｐ12，Ｐ21，Ｐ22からなる２×２の画素をまとめて単位画素２１０として扱う場合、例えば画素Ｐ21の出力信号を読み取らずに、残りの画素Ｐ11，Ｐ12，Ｐ22の出力信号を読み取る。画素Ｐ11，Ｐ12，Ｐ22の出力信号を読み取ることで受光部エリア２１１を形成し、画素Ｐ21の出力信号を読み取らないことで不感部エリア２１２を形成することができる。
【０１２０】
画素Ｐ11，Ｐ12，Ｐ21，Ｐ22からなる２×２の画素をまとめて単位画素として扱う場合、どの画素を不感部エリアに対応させてもよい。例えば、図２７（ｂ）に示す単位画素２２０は、画素Ｐ11，Ｐ12の出力信号を読み取ることで受光部エリア２２１を形成し、画素Ｐ21，Ｐ22の出力信号を読み取らないことで不感部エリア２２２を形成したものである。図２７（ｃ）に示す単位画素２３０は、画素Ｐ11，Ｐ21，Ｐ22の出力信号を読み取ることで受光部エリア２３１を形成し、画素Ｐ12の出力信号を読み取らないことで不感部エリア２３２を形成したものである。
【０１２１】
ビニングすると画素数が少なくなるため、空間分解能は低下する。しかしながら、ビニングすると、読み出す画素数が少なくなるため、フレームレート（frame/second）が高くなる。例えば、ＦＰＤ１３の画素サイズが１００［μｍ］×１００［μｍ］、水平方向１０２４画素×垂直方向１０２４画素で配列されている場合、２×２の画素をまとめた単位画素のサイズは２００［μｍ］×２００［μｍ］となる。この単位画素の場合、他の条件が同じならば、通常画素と比べてフレームレートが２倍となる。ＤＥＭＯＴ法による画像処理は、フレームレートが高いほど有利になる。また、被写体が歯列である場合、実用的には画素アレイの垂直方向には例えば６０〜８０画素ほどあればよく、このように一部の画素アレイだけを有効とするモードを利用した場合、フレームレートをさらに十数倍高くすることが可能である。
【０１２２】
ビニング処理において、まとめて扱う画素の個数は４画素に限定されるものではない。例えば３×３の画素をまとめて単位画素として扱ってもよい。図２７（ｄ）に示す単位画素２４０は、中央の１画素の出力信号を読み取らないことで不感部エリア２４２を形成し、周辺の８画素の出力信号を読み取ることで受光部エリア２４１を形成したものである。図２７（ｅ）に示す単位画素２５０は、角部の４画素の出力信号を読み取らないことで不感部エリア２５２を形成し、周辺の５画素の出力信号を読み取ることで受光部エリア２５１を形成したものである。
【０１２３】
本実施形態において、単位画素のフィルファクタは図示したものに限らず、適宜変更可能である。また、画像処理手段１０とは別の不図示のコントローラからＦＰＤ１３に制御指令を出力するようにしてもよい。
【０１２４】
［変形例］
本発明は、前記した各実施形態に限定されるものではない。例えば、大容量処理画像記憶手段８に設定されたピクセル毎の記録領域の横の分割数Ｍと縦の分割数Ｎとを等しいものとして説明したが、ＭとＮの値が異なっていてもよい。例えば分割数Ｍは１０に限定されず、任意である。
ＤＥＭＯＴ法を用いる場合、画像検出器３の１つの画素の横の分割数と縦の分割数とは異なっていてもよいが、等しくすると、得られる画像において縦の解像力と横の解像力とが同様に向上するので好ましい。また、画素の分割数は１０に限定されず、任意である。装置の処理負荷や処理時間等を考慮すると、例えば、３〜２０であることが好ましく、特に５〜１０であることがさらに好ましい。
【０１２５】
また、各実施形態では、歯科用のＸ線撮影装置１で説明したが、本発明は、歯科用のＸ線撮影に限定されるものではなく、一般的な医療用画像に用いることができる。例えば、内科用として、胸部Ｘ線撮影装置に適用してもよい。また、本発明において、被写体は人体に限定されるものではなく、例えば、鉱物等の自然に存在するものや各種産業の製品でもよい。この場合には、各種分析や被破壊検査等を行うことができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１      Ｘ線撮影装置
２      Ｘ線源
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３０  画像検出器
４      アーム
５      旋回駆動手段
７      大容量フレーム画像記憶手段
８      大容量処理画像記憶手段
９      全画像表示記憶手段
１０    画像処理手段
１１    出力手段
１２    被写体
１３    ＦＰＤ
１４    鉛エッジ
１５    移動方向
１６    Ｘ線
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  画素
２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１  受光部エリア
２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２  不感部エリア
４０，５０，６０，７０，８０    画素
１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０  画素
１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１  受光部エリア
１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２  不感部エリア
２１０，２２０，２３０，２４０，２５０  単位画素
２１１，２２１，２３１，２４１，２５１  受光部エリア
２１２，２２２，２３２，２４２，２５２  不感部エリア
ｄ      画素幅
ｗ      不感部の幅
Ｌ      受光部の幅
Ｏ      回転中心
【図１】
2015068197.tif 000003
【図２】
2015068197.tif 000004
【図３】
2015068197.tif 000005
【図４Ａ】
2015068197.tif 000006
【図４Ｂ】
2015068197.tif 000007
【図５】
2015068197.tif 000008
【図６】
2015068197.tif 000009
【図７Ａ】
2015068197.tif 000010
【図７Ｂ】
2015068197.tif 000011
【図８Ａ】
2015068197.tif 000012
【図８Ｂ】
2015068197.tif 000013
【図９】
2015068197.tif 000014
【図１０】
2015068197.tif 000015
【図１１Ａ】
2015068197.tif 000016
【図１１Ｂ】
2015068197.tif 000017
【図１２】
2015068197.tif 000018
【図１３Ａ】
2015068197.tif 000019
【図１３Ｂ】
2015068197.tif 000020
【図１３Ｃ】
2015068197.tif 000021
【図１４】
2015068197.tif 000022
【図１５Ａ】
2015068197.tif 000023
【図１５Ｂ】
2015068197.tif 000024
【図１６】
2015068197.tif 000025
【図１７】
2015068197.tif 000026
【図１８】
2015068197.tif 000027
【図１９】
2015068197.tif 000028
【図２０】
2015068197.tif 000029
【図２１】
2015068197.tif 000030
【図２２】
2015068197.tif 000031
【図２３】
2015068197.tif 000032
【図２４】
2015068197.tif 000033
【図２５】
2015068197.tif 000034
【図２６】
2015068197.tif 000035
【図２７】
2015068197.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月4日(2016.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
Ｘ線源と、
被写体の所定点を通過したＸ線を受光する受光面に画素が２次元配列された画素アレイを有するＸ線画像検出記録媒体からなる画像検出器と、
前記画像検出器をＸ線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、
前記画像検出器から所定のフレームレートで送られてくるフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段と、
前記画像検出器の画素アレイにおける各画素と位置を合わせた画素毎の記録領域を有して前記画素毎の記録領域を横にＭ行（Ｍは２以上の整数）に分割し縦にＮ列（Ｎは２以上の整数）に分割することで前記フレーム画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定された大容量処理画像記憶手段と、を備えたＸ線撮影装置であって、
前記駆動手段で前記画像検出器を移動させる方向に対して、前記画像検出器の画素アレイにおける画素の配列方向が傾斜するように配設され、
前記画像検出器の受光面において、受光部エリアと不感部エリアとを画素毎に設け、
前記フレーム画像を前記大容量処理画像記憶手段に転送し、前記フレーム画像の１画素に対してそのＭ×Ｎ倍に拡大した画素数に対応した複数のメモリに前記画素の受光面の形状を信号分布として記録し、前記画像検出器を、前記画素アレイにおける縦または横の一列の画素群が傾斜した方向に対して画素幅よりも小さな距離ずつ微小移動させたときの前記画像検出器の画素の出力信号を前記画像検出器の移動中の位置に応じて前記拡張したメモリ空間において当該画素の位置に相当するＭ×Ｎ個のメモリに案分して順次書き込み、前記画素毎のＭ×Ｎ個のメモリに書き込まれる信号を各メモリ上で加算することで処理画像を生成する画像処理手段を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係るＸ線撮影装置は、Ｘ線源と、被写体の所定点を通過したＸ線を受光する受光面に画素が２次元配列された画素アレイを有するＸ線画像検出記録媒体からなる画像検出器と、前記画像検出器をＸ線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記画像検出器から所定のフレームレートで送られてくるフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段と、前記画像検出器の画素アレイにおける各画素と位置を合わせた画素毎の記録領域を有して前記画素毎の記録領域を横にＭ行（Ｍは２以上の整数）に分割し縦にＮ列（Ｎは２以上の整数）に分割することで前記フレーム画像をＭ×Ｎ倍に拡大した座標空間に対応する拡張されたメモリ空間が設定された大容量処理画像記憶手段と、を備えたＸ線撮影装置であって、前記駆動手段で前記画像検出器を移動させる方向に対して、前記画像検出器の画素アレイにおける画素の配列方向が傾斜するように配設され、前記画像検出器の受光面において、受光部エリアと不感部エリアとを画素毎に設け、前記フレーム画像を前記大容量処理画像記憶手段に転送し、前記フレーム画像の１画素に対してそのＭ×Ｎ倍に拡大した画素数に対応した複数のメモリに前記画素の受光面の形状を信号分布として記録し、前記画像検出器を、前記画素アレイにおける縦または横の一列の画素群が傾斜した方向に対して画素幅よりも小さな距離ずつ微小移動させたときの前記画像検出器の画素の出力信号を前記画像検出器の移動中の位置に応じて前記拡張したメモリ空間において当該画素の位置に相当するＭ×Ｎ個のメモリに案分して順次書き込み、前記画素毎のＭ×Ｎ個のメモリに書き込まれる信号を各メモリ上で加算することで処理画像を生成する画像処理手段を備えることを特徴とする。
【国際調査報告】
2015068197.tif 000037
2015068197.tif 000038
2015068197.tif 000039