(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を曝射するＸ線源と、
入射するＸ線の量に応じたデジタル量の電気信号から成るフレームデータを一定のフレームレートで出力する検出器と、
前記Ｘ線源及び前記検出器の対を、当該Ｘ線源と当該検出器との間に対象物を挟んで互いに対向させた状態で当該対象物の周りを移動させる移動駆動手段と、
この移動駆動手段により前記Ｘ線源及び前記検出器が移動される空間上の３次元の各位置と、前記記憶手段に記憶されている複数のフレームデータを画像再構成のために相互に重ね合わせて当該フレームデータの画素値同士を加算するときの重ね合わせの程度であるゲインとの対応情報を事前に計測する事前計測手段と、
この事前計測手段により計測された対応情報を記憶する対応情報記憶手段と、
前記検出器が出力する前記フレームデータを記憶するデータ記憶手段と、
このデータ記憶手段に記憶されている前記フレームデータと前記事前計測手段により計測されている前記対応情報とに基づいて前記空間上の予め指定された断層面のパノラマ画像を生成するパノラマ画像生成手段と、
前記パノラマ画像上で指定された部分的な領域が画成する断面の、前記空間上の所望の３次元位置に焦点を合わせた部分断面像を前記フレームデータと前記対応情報とを用いて生成する部分断面像生成手段と、を備えたことを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記パノラマ画像生成手段は、前記予め指定された断層面の前記空間上の位置について前記対応情報を参照して前記パノラマ画像を生成する手段であり、
前記部分断面像生成手段は、前記部分的な領域の前記空間上の所望の３次元位置について前記対応情報を参照して当該部分的な断面像を生成する手段である、ことを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記移動駆動手段は、前記Ｘ線源及び前記検出器の対を前記指定された断層面に焦点が合うように移動させる手段であり、
前記事前計測手段は、
前記記憶手段から読み出した前記複数のフレームデータを用いて前記指定された断層面の前記対応情報を生成する手段と、
前記指定された断層面の前記対応情報を用いて前記空間上の各位置の当該対応情報を３次元情報として演算して記憶する手段と、
を有することを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記検出器は、前記Ｘ線を入射させるために一定の横幅を有する縦長のライン状の検出面を有するライン検出器であり、
前記ゲインは、前記空間における前記検出器の検出面と平行な面に沿った各位置は当該面毎に同一値を採ることを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項５】
請求項２に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記移動駆動手段は、前記指定された断層面に常に焦点が合うように前記Ｘ線源と前記対象物との間の距離と前記対象物と前記検出器との間の距離との距離比、及び、当該Ｘ線源と当該検出器との対の移動速度を調整する手段であることを特徴とするパノラマ画像撮影装置
【請求項６】
請求項２に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記パノラマ画像生成手段は、前記指定された断層面の前記パノラマ画像を表示するパノラマ画像表示手段を有し、
前記部分断面像生成手段は、
前記パノラマ画像表示手段により表示されたパノラマ画像に前記部分的な領域としての関心領域をユーザとの間でインターラクティブに設定可能な関心領域設定手段と、
前記関心領域設定手段により設定された前記関心領域が画成する前記パノラマ画像上の断面の画像を再構成するのに必要なフレームデータを、前記データ記憶手段に格納されている前記複数のフレームデータから特定する特定手段と、
前記関心領域が画成する前記パノラマ画像上の断面の前記空間上の所望の位置をユーザとの間でインターラクティブに設定する位置設定手段と、
この位置設定手段により設定された前記所望の位置について前記対応情報を参照して当該所望の位置に応じた前記ゲインを前記ゲイン記憶手段から読み出すゲイン読出手段と、
このゲイン読出手段により読み出されたゲインと前記特定手段により特定されたフレームデータとに基づいて前記所望の位置に応じた前記関心領域が画成する断面の面像を前記部分断面像として再構成する部分断面像再構成手段と、
を備えたことを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記事前計測手段は、
前記Ｘ線源と前記検出器とを結ぶ直線方向の距離を測定するためのファントムを設けたファントム装置を撮影時に前記対象物が位置すべき位置に置いて前記パノラマ画像を撮影する事前撮影手段と、
この事前撮影手段により撮影されたパノラマ画像に写り込んだファントムを撮影者が目視しながら前記距離毎に所望の前記ゲインを設定するゲイン設定手段と、
このゲイン設定手段により設定された前記距離及び前記ゲインの対応情報をメモリに格納する格納手段と、を備えたことを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のパノラマ画像撮影装置において、
前記部分断面像生成手段により生成された部分断面像に当該部分断面像のコントラストを強調するコントラスト強調手段を設けたことを特徴とするパノラマ画像撮影装置。
【請求項９】
Ｘ線を照射するＸ線源と当該Ｘ線を入射させる検出器との対を、前記Ｘ線源及び前記検出器が移動される空間上で予め所定位置に置かれた対象物を前記Ｘ線源及び前記検出器が挟んで互いに対向させた状態で、当該対象物の周りを移動させながら当該検出器から一定のフレームレートで出力される、前記入射Ｘ線の量に応じたデジタル電気信号で成るフレームデータを処理するパノラマ撮影方法において、
前記空間上の３次元の各位置と、再構成のために前記複数のフレームデータを相互に重ね合わせて当該フレームデータの画素値同士を加算するときの重ね合わせの程度であるゲインと、の対応情報を事前に計測して記憶し、
前記パノラマ撮影時に前記複数のフレームデータを記憶し、
この記憶されている前記フレームデータに基づいて前記空間上の予め指定された位置に在る断層面のパノラマ画像を生成し、
前記パノラマ画像上で指定された部分的な領域が画成する断面の、前記空間上の所望の３次元位置に焦点を合わせた部分断面像を前記フレームデータと前記対応情報とを用いて生成する、ことを特徴とするパノラマ画像撮影方法。
【請求項１０】
メモリに格納され且つコンピュータによって読出し可能なプログラムであって、
Ｘ線を照射するＸ線源と当該Ｘ線を入射させる検出器との対を、前記Ｘ線源及び前記検出器が移動される空間上で予め所定位置に置かれた対象物を前記Ｘ線源及び前記検出器が挟んで互いに対向させた状態で、当該対象物の周りを移動させながら当該検出器から一定のフレームレートで出力される、前記入射Ｘ線の量に応じたデジタル電気信号で成るフレームデータを処理するパノラマ画像撮影方法におけるプログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記空間上の３次元の各位置と、再構成のために前記複数のフレームデータを相互に重ね合わせて当該フレームデータの画素値同士を加算するときの重ね合わせの程度であるゲインと、の対応情報を事前に計測して記憶する工程と、
前記パノラマ撮影時に前記複数のフレームデータを記憶する工程と、
この記憶されている前記フレームデータに基づいて前記空間上の予め指定された位置に在る断層面のパノラマ画像を生成する工程と、
前記パノラマ画像上で指定された部分的な領域が画成する断面の、前記空間上の所望の３次元位置に焦点を合わせた部分断面像を前記フレームデータと前記対応情報とを用いて生成する工程と、を
機能的に実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の特定部位、例えば歯列などのパノラマ画像を撮影するパノラマ画像撮影装置及びパノラマ撮影における画像処理方法に係り、とくに、相互に対向して配置したＸ線源及びデジタル型のＸ線検出器の対をそのＸ線源とＸ線検出器との間に被験者が介在するように配置し、その状態で被験者の周りの所定の軌道に沿ってＸ線源とＸ線検出器との対を移動させながら当該Ｘ線源から照射され且つ被験者を透過したＸ線を所定時間毎にＸ線検出器で検出し、このＸ線検出器により検出されるデジタル量の透過Ｘ線データを用いて被験者のパノラマ画像を作成するパノラマ画像撮影装置及びパノラマ撮影における画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の食文化や生活スタイルの変化も相俟ってか、歯の治療を受ける人は益々多くなってきており、歯科の専門家からは、歯の定期健診や早期治療の必要性が頻繁に勧告されている。歯の治療を行なう場合、多くは、歯（歯列）や歯茎の状態を調べるためのＸ線撮影を行う。このＸ線撮影は、従来では、Ｘ線フィルムを使って歯茎部分の局所的な投影像を得るものが多かったが、これに代わる方法として、或いは、その併用として、Ｘ線ＣＴスキャナや歯科専用の歯科用パノラマ画像撮影装置などが使用されている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴスキャナは、一般化されているＣＴ撮影法を単に顎部分の撮影に適用するものであって、このスキャナによる収集画像から再構成した歯列に沿ったパノラマ画像の解像度はそれほど高いものにならず、歯列の全体を診るためといった利用法に止まっている。
【０００４】
一方、歯科用パノラマ画像撮影装置は、Ｘ線源及びＸ線検出器の対を被験者の顎部分を挟むように位置させ、その対を顎部分の周囲で動かしてＸ線透過データを収集し、このデータから歯列に対する所定断面に沿ったパノラマ画像を生成するものである。この歯科用パノラマ画像撮影装置の一例として、引用文献１に記載の装置が知られている。
【０００５】
この引用文献１には、デジタル式のパノラマ画像撮影装置（発明の名称は「デジタルパノラマＸ線撮影装置」）の例が示されている。このパノラマ画像撮影装置は、被験者を挟んで対向して配置したＸ線源とＸ線像検出部とを被験者の周りに一体的に旋回させる旋回駆動手段を備える。Ｘ線源は、Ｘ線管と、このＸ線管から曝射されたＸ線をスリットビーム状に絞るコリメータとを備える。Ｘ線像検出部は、入射Ｘ線量に応じたデジタル量の電気信号を出力するＸ線ＣＣＤセンサなどのＸ線検出器を備える。さらに、このパノラマ画像撮影装置は、Ｘ線検出器により収集された画像情報をフレーム画像として逐次記憶する記憶手段と、この記憶手段から所定の時間間隔で画像情報を順次読み出し、連続する画像情報の中を像が移動する方向に関して、読み出した画像情報を所定距離ずつシフトさせながら加算し、画像情報の読出し間隔とシフト量に応じた任意断面のパノラマ画像を形成する画像処理手段とを備えている。これにより、Ｘ線フィルムを使用しなくても、患者の歯列に沿った断面のパノラマ画像をパソコンなどのモニタ上に診断用の画像として提供できる。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１４４５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した歯科用パノラマ画像撮影装置によるデジタルパノラマ撮影を以ってしても、必ずしも歯科医の要求を十分に満たすほどのパノラマ画像を提供していないという状況にある。
【０００８】
例えば、診断に最適なパノラマ画像を得ようとすると、患者の歯列に沿った最適な断面に撮影位置を設定することが必要であるが、それが難しい。その理由は、診断したい部位に焦点を当てた断面の設定が容易ではないことに因る。そのような最適焦点の断面を設定しようとすると、多くは、撮影者の撮影技能に頼らざるを得ない。焦点が合わない、すなわち、ボケた画像を用いて診断する場合、それだけ歯科医の診断上の負担も増すことになる。
【０００９】
また、従来の歯科用パノラマ画像撮影装置の場合、撮影したパノラマ画像から、歯列（歯茎）の奥行き方向（つまり歯列の前後方向、つまり各歯の厚さ方向）における、それぞれの歯や歯茎の内部の構造情報を位置の情報と共に或いは位置を指定して得ることはできない。つまり、自在に位置を特定して、その位置における歯や歯茎の内部の構造情報を得ることはできない。加えて言うなら、３次元的な位置を指定して、その位置における歯列及び歯茎の構造の内部情報を得ることなどは全く無理である。つまり、パノラマ画像に写り込んでいる歯列断面以外の構造の情報は殆ど提供されない。その一方で、歯の形状や生え方の角度は、各個人の歯列の中においてもそれぞれ異なるし、個人差も当然にある。このため、読影医がもう少し奥の部分を又は手前の部分を診たい、斜めの歯に沿ってその断面を診たい、歯の厚さ方向に沿った断面を診たい、などと思う場合でも、それを自在に診ることはできない。したがって、歯のどの部分に虫歯や歯槽膿漏が在るのか、歯茎と血管や神経の位置関係がどうなっているのか、といったことに関して情報不足になりがちである。
【００１０】
そこで、かかる情報不足を補うために、パノラマ画像を補完する別の撮影が必要になる。その補完法としては、例えば、関心のある部位にのみ着目して口内撮影を別に行う方法、パノラマ画像撮影装置又は別の装置を用いてＸ線断層撮影を別に行う方法などがある。このように、撮影したパノラマ画像だけでは診断に十分に供することができず、情報の補完が必要である。このことは、診断までの時間や手間が多くなり、患者スループットが低下する一方で、再撮影に拠るＸ線曝射があり、患者にとっても好ましくない。
【００１１】
本発明は、上述した従来のデジタルパノラマ撮影が抱えている状況に鑑みてなされたもので、患者の歯列に沿った任意断面に沿って一度、パノラマ画像をＸ線撮影するだけで、その撮影により収集できた画像データを用いて、歯列及び歯茎の奥行き方向の焦点断層面をその距離情報と共に自在に且つ高分解能で提供することができ、したがって読影に使い易いパノラマ画像撮影装置を提供することを、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するため、本発明の一態様によれば、Ｘ線を曝射するＸ線源と、入射するＸ線に応じたデジタル量の電気信号を一定のフレームレートで出力する検出器と、前記Ｘ線源及び前記検出器の対を、対象物を挟んで互いに対向させた状態で当該対象物の周りを移動させる移動駆動手段と、この移動駆動手段が前記Ｘ線源及び前記検出器を前記被験者の周りを移動させることに伴って当該検出器が前記フレームレートで出力する電気信号をフレームデータとして順次記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている前記フレームデータに基づいて、予め指定された所望断層面のパノラマ画像を生成するパノラマ画像生成手段と、前記フレームデータを用い、前記パノラマ画像のうちの指定された部分的な領域の、前記移動駆動手段によって前記Ｘ線源及び前記検出器が移動される空間上の所望の位置に応じて焦点を合わせた部分断面像を生成する部分断面像生成手段と、を備えたことを特徴とするパノラマ画像撮影装置が提供される。
【００１３】
また、本発明に係る別の態様によれば、Ｘ線源及び検出器の対を、対象物を挟んで互いに対向させた状態で当該対象物の周りを移動させることに伴って当該検出器が一定のフレームレートで出力する電気信号をフレームデータとして順次記憶し、この記憶されている前記フレームデータに基づいて、予め指定された断層面のパノラマ画像を生成し、前記フレームデータを用い、前記パノラマ画像のうちの指定された部分的な領域の、前記Ｘ線源及び前記検出器が移動される空間上の所望の位置に応じて焦点を合わせた部分断面像を生成することを特徴とするパノラマ撮影における画像処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、患者の歯列に沿った任意断面に沿って一度、パノラマ画像をＸ線撮影するだけで、その撮影により収集できた画像データを用いて、歯列及び歯茎の奥行き方向の内部構造をその距離情報と共に自在に且つ高分解能で提供することができ、したがって読影に使い易いパノラマ画像撮影装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（実施形態）を説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１〜３１を参照して、本発明に係るパノラマ画像撮影装置の第１の実施形態を説明する。
【００１７】
図１に、この実施形態に係るパノラマ画像撮影装置１の外観を示す。同図に示すように、このパノラマ画像撮影装置１は、被験者（患者）Ｐからパノラマ画像生成のためのグレイレベルの原画像データを例えば被験者の立位の姿勢で収集する筐体１１と、この筐体１１が行うデータの収集を制御し、その収集したデータを取り込んでパノラマ画像を生成し、かつ、操作者（医師、技師）との間でインターラクティブにパノラマ画像の後処理を行うための、コンピュータで構成される制御・演算装置１２とを備える。
【００１８】
筐体１１は、スタンド部１３と、このスタンド部１３に対して上下動可能な撮影部１４とを備える。スタンド部１３は、床上に固定して置かれるベース２１と、このベース２１に立設された支柱部２２とを備える。この支柱部２２は、本実施形態にあっては、角柱状に形成されており、その側面の1つに、撮影部１４が所定範囲で上下動可能に取り付けられている。
【００１９】
ここで、説明の便宜のため、支柱部２２の長手方向、すなわち上下方向をＺ軸とするＸＹＺ直交座標系を設定する。なお、後述する２次元のパノラマ画像については、その横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸と表記する。
【００２０】
撮影部１４は、側面からみて、略コ字状を成す上下動ユニット２３と、この上下動ユニット２３に回転（回動）可能に支持された回転ユニット２４とを備える。上下動ユニット２３は、支柱部２２の内部に設置された駆動機構３１（例えば、モータ及びラック＆ピニオン）を介して、高さ方向の所定範囲に渡ってＺ軸方向（縦方向）に移動可能になっている。この移動のための指令が、制御・演算装置１２から駆動機構３１に出される。
【００２１】
上下動ユニット２３は、前述したように、その一方の側面からみて略コ字状を成し、上下それぞれの側の上側アーム２３Ａ及び下側アーム２３Ｂと、その上側、下側アーム２３Ａ，２３Ｂを繋ぐ縦アーム２３Ｃとが一体に形成されている。縦アーム２３Ｃが、前述した支柱部２２に上下動可能に支持されている。このアーム２３Ａ〜２３Ｃのうち、上側アーム２３Ａと縦アーム２３Ｃとが協働し内部空間を画成している。上側アーム２３Ａの内部には、回転駆動用の回転駆動機構３０（例えば、電動モータ及び減速ギヤなど）が設置されている。この回転駆動機構３０は、制御・演算装置１２から回転駆動用の指令を受ける。回転駆動機構３０の出力軸、すなわち電動モータの回転軸は、上側アーム２３Ａから下側（Ｚ軸方向下側）に突出するように配置されており、この回転軸に、回転ユニット２４が回転可能に結合されている。つまり、回転ユニット２４は、上下動ユニット２３に垂下されており、回転駆動機構３０の駆動に付勢されて回転する。
【００２２】
一方、下側アーム２３Ｂは、上側アーム２３Ａと同一方向に所定長さを有して延設されており、その先端部にチンレスト２５が形成されている。このチンレスト２５には、マウスピース２６が着脱自在に取り付けられる。このマウスピース２６を、被験者Ｐが咥える。このため、チンレスト２５及びマウスピース２６が被験者Ｐの口腔部の固定機能を果たす。
【００２３】
回転ユニット２４は、その使用状態において、その一方の側面からみて略コ字状に形成された外観を有し、その開放端側を下側に向けて回転自在に上側アーム２３Ａのモータ出力軸に取り付けられている。詳しくは、横方向、すなわちＸＹ平面内で略平行に回転（回動）する横アーム２４Ａと、この横アーム２４Ａの両端部から下方（Ｚ軸方向）に伸びた左右の縦アーム（第1の縦アーム、第２の縦アーム）２４Ｂ，２４Ｃとを一体に備える。この横アーム２４及び左右の第1、第２アーム２４Ｂ，２４Ｃはデータ収集に重要な役割を担っており、そのために必要な機構、部品は、それらのアーム２４Ａ〜２４Ｃが画成する内部空間に装備されており、制御・演算装置１２の制御下で駆動及び動作するようになっている。
【００２４】
具体的には、第1の縦アーム２４Ｂの内部の下端部に放射線源としてのＸ線管３１が装備されており、その出射窓からＸ線を第２の縦アーム２４Ｃに向けて曝射可能になっている。一方、第２の縦アーム２４Ｃの内部の下端部に放射線検出手段としての、Ｘ線検出素子を２次元スリット状（例えば、６４×１５００のマトリクス状）に配置したデジタル形Ｘ線検出器３２が装備されており、この入射窓から入射するＸ線を検出する。この検出器３２は、一例として、ＣｄＴｅライン検出器（例えば、横６．４ｍｍ×縦１５０ｍｍ）で構成されている。この検出器３２は、その縦方向をＺ軸方向に一致させて縦方向に配置される。この検出器３２の入射口ＩＷには、検出器３２への散乱Ｘ線を遮断して入射Ｘ線を実際の収集用の窓（例えば３．５ｍｍ幅の窓；したがって、検出器３２の横方向の有効幅は約３．５ｍｍ）に絞るスリット状のコリメータ３３（検出器３２の入射面３２Ａに対応する）が装着されている。これにより、例えば３００ｆｐｓのフレームレート（１フレームは、例えば、６４×１５００画素）で入射Ｘ線を、当該Ｘ線の量に応じたデジタル電気量の画像データとして収集することができる。以下、この収集データを「フレームデータ」と呼ぶ(原フレームデータとも呼ばれる)。
【００２５】
このため、撮影時には、Ｘ線管３１及び検出器３２の対は、被験者Ｐの口腔部を挟んで互いに対峙するように位置し、その対毎、一体に口腔部の周りを回転するように駆動される。このとき、Ｘ線管３１及び検出器３２の対は、口腔部の歯列に沿った所望断面（正確には、後述する標準面（標準断層面））に所定の焦点を合わせて且つその標準面を追従するように回転駆動される。この標準面をＺ軸方向から見たときの形状は、略馬蹄形を成す。この標準面に追従する際、Ｘ線管３１及び検出器３２は必ずしも同一の角速度で回転するわけではなく、上位概念としては「円弧に沿った移動」とも呼ぶことができる回転になっている。なお、標準面は検出器３２の検出面３２Ａ（図２参照）に平行な面となる。本実施形態では、検出面３２ＡはＺ軸方向と一致するように位置決めされている。
【００２６】
図２に、このパノラマ画像撮影装置の制御及び処理のための電気的なブロック図を示す。同図に示す如く、Ｘ線管３１は高電圧発生器４１及び通信ライン４２を介して制御・演算装置１２に接続され、検出器３２は通信ライン４３を介して制御・演算装置１２に接続されている。高電圧発生器４１は、支柱部２２、上下動ユニット２３、又は回転ユニット２４に備えられ、制御・演算装置１２からの制御信号により、Ｘ線管３１に対する管電流及び管電圧などのＸ線曝射条件、並びに、曝射タイミングのシーケンスに応じて制御される。
【００２７】
制御・演算装置１２は、例えば大量の画像データを扱うため、大容量の画像データを格納可能な、例えばパーソナルコンピュータで構成される。つまり、制御・演算装置１２は、その主要な構成要素して、内部バス５０を介して相互に通信可能に接続されたインターフェース５１，５２，６２、バッファメモリ５３、画像メモリ５４、フレームメモリ５５、画像プロセッサ５６、コントローラ（ＣＰＵ）５７、及びＤ／Ａ変換器５９を備える。コントローラ５７には操作器５８が通信可能に接続され、また、Ｄ／Ａ変換器５９はモニタ６０にも接続されている。
【００２８】
このうち、インターフェース５１，５２はそれぞれ高電圧発生器４１、検出器３２に接続されており、コントローラ５７と高電圧発生器４１、検出器３２との間で交わされる制御情報や収集データの通信を媒介する。また、別のインターフェース６２は、内部バス５０と通信ラインとを結ぶもので、コントローラ５７が外部の装置と通信可能になっている。これにより、コントローラ５７は、外部に在る口内Ｘ線撮影装置により撮影された口内画像をも取り込めるとともに、本撮影装置で撮影したパノラマ画像やその画像に基づく焦点最適化画像（後述する）を例えばＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格により外部のサーバに送出できるようになっている。
【００２９】
バッファメモリ５３は、インターフェース５２を介して受信した、検出器３２からのデジタル量のフレームデータを一時的に記憶する。
【００３０】
また、画像プロセッサ５６は、コントローラ５７の制御下に置かれ、患者の歯列に沿った標準面のパノラマ画像の生成及びそのパノラマ画像の後利用のための処理を操作者との間でインターラクティブに実行する機能を有する。この機能を実現するためのプログラムは、ＲＯＭ６１に予め格納されている。この標準面は、本実施形態では、予め用意した複数の断層面から選択された断層面である。つまり、この標準面の位置は、歯列の奥行き方向の一定範囲で変更可能になっている。このパノラマ画像の生成及び読影のための後処理は、このパノラマ画像撮影装置の特徴の中核を成すものの１つであるので、後で項を分けて詳述する。
【００３１】
画像プロセッサ５６により処理される又は処理途中のフレームデータ及び画像データは画像メモリ５４に読出し書込み可能に格納される。画像メモリ５４には、例えばハードディスクなどの大容量の記録媒体（不揮発性且つ読出し書込み可能）が使用される。また、フレームメモリ５５は、生成されたパノラマ画像データ、及び／又は、後処理されたパノラマ画像データを表示するために使用される。フレームメモリ５５に記憶される画像データは、所定周期でＤ／Ａ変換器５９に呼び出されてアナログ信号に変換され、モニタ６０の画面に表示される。
【００３２】
コントローラ５７は、ＲＯＭ６１に予め格納されている制御及び処理の全体を担うプログラムに沿って、装置の構成要素の全体の動作を制御する。かかるプログラムは、操作者から所定事項についてインターラクティブに操作情報を受け付けるように設定されている。このため、コントローラ５７は、後述するように、標準面のパノラマ画像の生成、及び、そのパノラマ画像の焦点最適化（すなわち画像のボケをより減らす処理）を担う再構成に必要なパラメータ（後述するゲイン）の設定、フレームデータの収集（スキャン）、操作器５８から出力される、操作者の操作情報を加味してインターラクティブに制御可能になっている。
【００３３】
このため、患者は、図１に示すように、立位又は座位の姿勢でチンレスト２５の位置に顎を置いてマウスピース２６を咥えるともに、ヘッドレスト２８に額を押し当てる。これにより、患者の頭部（顎部）の位置が回転ユニット２４の回転空間のほぼ中央部で固定される。この状態で、コントローラ５７の制御の元、回転ユニット２４が患者頭部の周りをＸＹ面に沿って、及び／又は、ＸＹ面にオブリークな面に沿って回転する（図１中の矢印参照）。
【００３４】
この回転の最中に、コントローラ５７からの制御の元で、高電圧発生器４１が所定周期のパルスモードで曝射用の高電圧（指定された管電圧及び管電流）をＸ線管３１に供給し、Ｘ線管３１をパルスモードで駆動する。これにより、Ｘ線管３１から所定周期でパルス状Ｘ線が曝射される。このＸ線は、撮影位置に位置する患者の顎部（歯列部分）を透過してラインセンサ形の検出器３２に入射する。検出器３２は、前述したように、非常に高速のフレームレート（例えば３００ｆｐｓ）で入射Ｘ線を検出し、対応する電気量の２次元のデジタルデータ（例えば６４×１５００画素）として順次出力する。このデジタルデータは前述したフレームデータとして扱われ、通信ライン４３を介して、制御・演算装置１２のインターフェース５２を介してバッファメモリ５３に一時的に保管される。この一時保管されたフレームデータは、その後、画像メモリ５３に転送されて保管される。
【００３５】
このため、画像プロセッサ５６は、画像メモリ５３に保管されたフレームデータを用いた再構成により歯列に沿った標準面に沿ったパノラマ画像を生成するとともに、そのパノラマ画像上で指定される関心領域（ＲＯＩ）を成すフレームデータを用いた再構成により焦点最適化画像を生成する。ここで付言したきは、パノラマ画像そのものも焦点を最適化しようとの意図を以って生成する標準面の全体の断面像である。しかしながら、実際には、被検体それぞれの歯列の形状に違いがあるため、標準面だけでは個々の領域について焦点ボケが最も少ない（焦点が一番合った、すなわち焦点が最適化された）画像を得ることは難しい。このため、本実施例形態では、標準面のパノラマ画像（少なくとも歯列全体をカバーする断面像）をベースにして、内部構造をより明瞭に（ボケの少ない、焦点の合った）示す断面像を得るための再構成を行なう。この後付けの再構成は通常、ベースとなるパノラマ画像の一部の領域を対象にすることが多く、この一部領域の断面像をここでは焦点最適化画像と呼ぶ。
【００３６】
このようにパノラマ画像の生成及び焦点最適化画像の生成は共に再構成と呼ばれる処理を伴う。この再構成は後で詳述するが、簡単には、フレームデータ（画素値）を互いに重ね合わせて加算する処理である。なお、パノラマ画像上に設定される関心領域は、通常、パノラマ画像の一部を成す局地領域として当該パノラマ画像上に指定されるが、パノラマ画像全体を関心領域として設定することも可能である。勿論、焦点最適化画像は医師などが欲した場合に生成される。
【００３７】
パノラマ画像及び／又は焦点最適化像は、そのデータが画像メモリ５４に保管されるともに、適宜な態様で、モニタ６０に表示される。このうち、少なくとも、標準面の選択、関心領域の設定、断面位置の変更、表示態様などについて、操作器５８から与える操作者の意思が反映される。
【００３８】
このパノラマ画像撮影装置１を用いたパノラマ画像の撮影及び読影は、大略、上述のようであるが、標準面のパノラマ画像及び指定領域の焦点最適化画像の生成には、「ゲイン」と呼ばれる考え方が導入されている。この「ゲイン」は、本実施形態にあっては、事前にキャリブレーションにより設定されており、そのゲインデータがルックアップテーブルＬＵＴとして予め画像メモリ５４の所定領域に格納されている。
【００３９】
そこで、上述した「ゲイン」の考え方及び「ファントムを用いたゲインの設定」を含めて、このパノラマ画像撮影装置１で実行される歯列全体のパノラマ画像の生成及び指定領域の焦点最適化画像の生成に必要な事項をその項目毎に詳述する。
【００４０】
（ゲインの考え方）
このパノラマ画像撮影装置１では、指定（又は、後述するように選択）された歯列に沿った標準面（所望断層面）のパノラマ画像は、高速（例えば３００ｆｐｓ）に収集されたフレームデータ（細長い２次元のスリット状で、実際には、ライン状と見做すＸ線透過データのセット）を、位置をずらしながら相互に重ね合わせて加算することで生成される。この重ね合わせ加算が「再構成」の中核を成す処理である。つまり、重ね合わせ加算により画素値の濃淡の程度差が強まって、構造物（歯、歯茎など）がその他の部位よりも高い濃度で描出されることを利用している。ここでは、複数セットのフレームデータを相互に重ね合わせ加算するときに、それぞれのセットのフレームデータをどの程度位置をずらせて重ねるかという「重ね合わせの程度を示す量」をゲインと呼んでいる。
【００４１】
このゲインが小さいときには重ね合わせの程度が密であり、ゲインが大きいときには重ね合わせの程度が粗になる。このフレームデータの重ね合わせの様子を図１２中の（Ａ）（Ｂ）に模式的に示す。同図（Ａ）はゲインが小さいとき、同図（Ｂ）はゲインが大きいときの重ね合わせを夫々示す。このように、ゲインの大小に伴う重ね合わせの程度（粗密）概念は、通常の電気回路のそれとは反対になる。これは、後述するように、フレームデータを横軸とし且つメモリ空間上でフレームデータ同士を相互に加算する位置（写像位置、すなわち、再構成されたパノラマ画像の画素位置）を横軸とした座標上のカーブ（スピードカーブと呼ばれる）の「傾きに相当する」ことに因る。このスピードカーブについては、後述する。
【００４２】
さらに、上述のように、ゲイン、つまりフレームデータの重ね合わせ量を加減すると、画像濃淡が生成する画像間で変わる。つまり、再構成す断面を変えていくと、そのままでは濃淡が画像間で変わり、読影し難くなる。このため、使用するゲインに比例又は正比例した係数を再構成画像の画素値に掛けて、画像間で見かけ上の濃淡を同じすることが必要である。
【００４３】
このゲインの一例を、簡単化した図３のモデルを用いて説明する。同図に示すように、Ｘ線管３１と検出器３２が、互いのオブジェクトＯＢ（患者の顎部の歯列）に対する距離Ｄ１とＤ２（それぞれ、歯列の各点においてスキャン中のＸ線管と検出器とを結ぶ直線に沿った方向（以下、奥行き方向と呼ぶ）の距離）の相対的な比を一定に保持し且つ相対的な動作速度をある値に保持して動くと、オブジェクトＯＢがぼけない（つまり焦点が合っている）フレームデータの重ね合わせの量（ゲイン）が決まる。
【００４４】
換言すれば、上述のようにスキャンすると、相対的な動作速度とゲインとで焦点面（焦点が合った連続する断面）が確定する。この焦点面は、距離Ｄ１，Ｄ２の比に対応するので、焦点面は各奥行き方向において検出器３２から平行移動した面に位置する。
【００４５】
一般的には、ゲインが小さくなるほど、焦点位置は各奥行き方向ＤｄｐにおいてＸ線管３１により近くなり、ゲインが大きくなるほど、焦点位置は各奥行き方向ＤｄｐにおいてＸ線管３１から遠ざかる。このため、奥行き方向それぞれにおけるＸ線管３１と検出器３２との距離間隔が定量的に分かるファントム（後述する）を用いて、ゲインをいくらにすれば焦点が合うのかという定量的な計測（設定）を、奥行き方向それぞれに沿った直線上の各位置について事前に行なっておく。つまり、各位置（標準面からの各距離）とゲインとの関係を事前に計測して、その関係情報を例えば前述したようにルックアップテーブルＬＵＴとして持っておけばよい。
【００４６】
この事前計測のためのスキャンは、チンレスト２５の位置にファントムを置いてＸ線管３１と検出器３２の対を回転させて行うが、この回転の軌跡及び速度は、被験者Ｐに対する実際の撮影（スキャン）のそれと同一に設定される。
【００４７】
また、ゲインの特性から、縦方向、すなわち検出器３２の検出面３２Ａ（Ｘ線が入射する面：図２参照）に平行な方向（Ｚ軸方向）のゲインは、ＸＹ面の位置毎に一定である。すなわち、検出器３２がある位置に在るときの、その検出器３２を通る奥行き方向の（ＸＹ面の）各位置のゲインは、位置毎には異なるが、その位置を通る検出面３２と平行な方向（Ｚ軸方向）において全て同一値を採る。
【００４８】
勿論、上述したテーブル参照に拠る手法の他に、ンとの関係を演算式で保有し、奥行き方向それぞれの位置が与えられる毎に、演算によってゲインを求めてもよい。また、ゲインは、奥行き方向それぞれの各位置について求めるとしたが、この求めたゲインを用いて、最終的には、かかる位置の全体を含むスキャン空間（歯列を含む空間）のゲインを極座標や直交座標で表現した値に変換し、この変換ゲインを用いるようにしてもよい。
【００４９】
このため、かかるルックアップテーブルＬＵＴを参照することで、最初に再構成する標準面とは異なる断層面に焦点を合わせるときの、当該断層面に沿った各写像位置のゲインを得ることができる。このゲインを用いてフレームデータを相互に重ね合わせることで、かかる標準面の各写像位置のパノラマ画像の画素値を得ることができる。なお、かかる面は、ＸＹ面に垂直な面が基本であるが、ＸＹ面（且つＹＺ面及び／又はＸＺ面）に斜めのオブリーク面であってもよい。
【００５０】
（事前計測に用いるファントム）
上述した如く、奥行き方向の距離とゲインの関係を事前に定量計測しておくには、本実施形態ではファントムを用いている。
【００５１】
一般的に歯の並び、すなわち歯列は馬蹄形であるので、その曲率に応じた複数のスキャン領域（前歯領域か、奥歯領域か）に分けて、前述した距離Ｄ１，Ｄ２を変えながら、かかる馬蹄形に沿った設定される標準面をなぞるようにスキャンを行なう。これにより、ファントムを用いて、歯列に沿った方向で所定間隔（例えば、図４において、奥行き方向のi番目とi+1番目との距離が１０ｍｍ）毎に各奥行方向の距離とゲインとの関係を定量的に計測することが望ましい。
【００５２】
この事前計測に用いるファントムの例を図５〜７に示す。図５，６に最初のファントムＦＴ１を例示する。このファントムＦＴ１は、好適には、鉛板などのＸ線吸収が少なく丈夫な板体であって略馬蹄形に形成されて成るベース７１（図６参照）と、このベース７１の一端部から所定角度θ（例えば４５度）をもって斜め上方に延設されるアクリル板などから成る複数個の測定板７２（図５参照）と、ベース部７１の他端部から下方に伸びるチンレスト固定部７３と、各測定板７２の一方の面にその長手方向の所定距離（水平面（ＸＹ面）上の所定距離範囲Ｒ１（例えば２０ｍｍ）に対応した距離）の範囲に渡って所定距離（水平面（ＸＹ面）上の微小距離Ｒ２（例えば５ｍｍ）に対応した距離）だけ隔てて配設された鉛ボールなどから成る複数のファントム体７４と、を備える。
【００５３】
このうち、ベース７１に対する測定板７２の角度θは、Ｘ線投影方向に対して角度θだけ傾斜させるための角度である。また、複数個の測定板７２は、仮想的に歯列（図６中の点線Ｌ１を参照）を横断するように当該歯列に沿って配設されるとともに、その相互間を奥歯付近で所定ピッチＰ１（例えば１０ｍｍ）程度に設定されている。（図６参照）。ファントム体７４は、微小距離Ｒ２よりは小さく、ボケを十分に目視観測できる程度の径（例えば直径１ｍｍ）を有する。このため、微小距離Ｒ２は、隣接する２つのファントム体７４それぞれの中心位置間の処理である。また、所定処理範囲Ｒ１は、歯列の馬蹄形断面として観測したい範囲に設定される。
【００５４】
なお、ベース７１に対する測定板７２の取り付け位置は、ネジ止めの位置をずらすなどして、奥行き方向に対して調整機構ＡＤにより調整可能なことが望ましい。
【００５５】
図７には、別のファントムＦＴ２を例示する。このファントムＦＴ２は、前述したファントムＦＴ１の測定板７２に配設したファントム体７４の代わりに、硬鉛から成る短冊状で且つ薄膜状のファントム体７４Ａを配設したものである。このファントム体７４Ａのサイズは、一例として、幅５ｍｍ、長さ２１．２ｍｍ（所定距離範囲Ｒ１）、厚さ０．５ｍｍ程度であり、バリが無く、精度の良いサイズで加工される。このファントム体７４Ａの長手方向の各位置は、そのファントム体７４Ａの一方の端面と測定板７２の一方の端面との間の距離が既知であれば、線形性に因って決定できる。その他の構造は、図５，６に示すものと同様である。
【００５６】
これら何れのファントムＦＴ１，ＦＴ２を用いた場合でも、焦点のボケと距離とを計測することができる。つまり、第１のファントムＦＴ１の場合、事前計測のためのスキャンで収集したパノラマ画像から各測定板７２上の複数のファントム体７４を成す鉛ボールの像のボケ具合を目視で観測する。他方の第２のファントムＦＴ２の場合、同様のパノラマ画像から各測定板７２上のファントム体７４Ａを成す短冊状の鉛板と測定板７２そのものの端面のボケ具合を目視で観測する。この観測結果に基づいて、各測定板７２の各ファントム体７４について、又は、各測定板７２のファントム体７４Ａの長手方向について、ボケが在る場合には、ゲインを試行錯誤的に調整して画像を観測し、ボケが最も少ないときのゲインを、その奥行き方向における、その位置における焦点最適化ゲインとして決定する。つまり、このゲインは、そのボケが最も少ない画像を提供しているフレームデータの重ね合わせ程度である。画像プロセッサ５６は、各ファントム体の位置における重ね合わせ程度を認識しており、その程度を示す量をゲインとしてコントローラ５７に渡す。
【００５７】
なお、ファントムＦＴは、板状のＸ線を透過しない物体を周期的に歯列に沿い並べて構成してもよい。この構造の場合、奥行き方向の距離目安を透過しない材料で形成する。この場合には、透過しない板材と透過部との境の見え方がシャープにボケないゲインを探る方法を採る。
【００５８】
（ルックアップテーブル）
上述の如く、歯列の各位置に交差する奥行き方向それぞれの位置（距離）における焦点最適化ゲインは、本実施形態にあっては、ルックアップテーブルＬＵＴとして画像メモリ５４の所定領域に保管される。このようにしてルックアップテーブルＬＵＴを保有しておけば、歯列に沿った任意断面を、ルックアップテーブルＬＵＴの持つ自由度を以って再構成することができる。
【００５９】
ところで、上述した事前計測を行なった位置は、スキャン中のＸ線管と検出器とを結ぶ直線上、すなわち、スキャン中の奥行き方向それぞれにおいて標準面からの距離として定義されている。このため、３次元のボクセル空間に適合したルックアップテーブルＬＵＴを作成するには、このボクセル空間の各サンプル点の前述したゲインをその周辺の既知のゲインから補間によって作成しておけばよい（キャリブレーション）。この結果、図８に示すように、馬蹄形の歯列に沿った所定距離の範囲Ｒ１に応じた馬蹄形の３次元ボクセルでゲインが設定される、ＸＹ面上の同一馬蹄形断面内で例えば等間隔にゲインが設定される。なお、前述したが、各サンプル位置（例えば（Ｎ−１，Ｓ−Ｄ）の位置）においてＺ軸方向（縦方向）のゲインの値は同じであるので、その分の演算は省略することができる。このため、ルックアップテーブルＬＵＴは、図８で示す位置（標準面からの距離としての位置）及びその位置に対応するゲインの対応関係を示す情報を有している。
【００６０】
また、このルックアップテーブルＬＵＴについては、如何に最適な数で且つ詳細なサンプル点の（サンプル点の間のピッチを細かく）のゲインを決めるかということが、画質と演算時間の両立という観点から重要である。基本的には、できるだけ詳細なサンプル点のゲインを有し、このゲインを使って、２段階の断面再構成を行なうとよい。１段階目では比較的、粗く設定したゲインで標準面のパノラマ画像を再構成し、迅速に歯列の全体を観測できるようにし、２段階目で、この全体のパノラマ画像から関心のある領域を例えばマニュアルで指定可能にし、予め設定してある、より詳細なゲインでその関心領域のパノラマ画像を再構成する。これにより、精度を上げた補間演算によるゲイン設定を行い、その上で、全体観測の後の高精度ゲインに拠る局所領域をより詳細に観測することができる。
【００６１】
なお、この２段階の再構成の手法を採る場合でも、１段階目で、より適切な断面の位置でパノラマ画像（歯列全体像）を得ることは重要である。それは、病変部などの部位を最初から把握して見過ごしを防ぐためである。このため、患者個々の歯列の形状やサイズになるべく合わせた歯列断面（標準面）を指定することが重要である。
【００６２】
（スピードカーブ）
次に、上述したゲインを用いて馬蹄形の歯列に沿った断面の画像を再構成する手法を説明する。その基本を成す考えが図９に示すスピードカーブである。
【００６３】
図９において、横軸はフレームデータのフレーム番号（例えば１〜４０９６）、縦軸はメモリ空間上でフレームデータを加算する位置を示す。曲線ＣＡは、本実施形態に係る検出器３２から出力される、標準面として指定した断面でのフレームデータのフレーム番号に対して、パノラマ画像再構成をした後の写像したメモリ空間上の位置をドットしたスピードカーブの標準パターンである。
【００６４】
このグラフＣＡから分かるように、標準面では、歯列の側面（奥歯部分）と前面とではグラフの傾き（すなわちゲイン）が異なり、側面の方の傾きが約−１．５で、前面の方のそれが約−０．６５７に設計されている。
この標準パターンはあくまで事前にプリセットされたもので、実際に人間の歯列の所望の収集位置の場合、歯形の個体差や所望位置のバラツキなどにより、最適に焦点が合っていない画像となる可能性がある。例えばある個体で焦点が最適化された画像を得るためには、図９の曲線ＣＢで示すように、スキャンする位置により微妙にスピードを変えながら収集すればよいが、そのようなスキャン制御は非常に複雑になる。そこで、本実施形態では、そのような複雑なスキャン制御に代えて、収集するフレームデータの重ね合わせ程度（つまり、ゲイン）を調整する。この基本となるのが上述したスピードカーブである。フレームデータの重ね合わせ量を、曲線ＣＢの如く、指定した所望の曲線で表される断面に沿って実際の収集スピードを変えたのと等価なパノラマ画像再構成を後処理として行なうことができる。
【００６５】
（焦点最適化の基本的な考え）
まず、図１０に示すように、読影者が装置上で指定又は選択することで標準的に用意された、歯列に沿った標準面のパノラマ画像（ベース画像）が基本となる。この読影者は、このパノラマ画像を歯列の全体状況を把握するために用いる。読影者は、このパノラマ画像を観察しながら、その画像上に、焦点をもっと合わせたい（焦点最適化したい）関心のある局所的な領域をＲＯＩ（関心領域：以下、この関心領域を「ＲＯＩ」と呼ぶ）として設定する。図１０には、２つのＲＯＩ（ＲＯＩ１、ＲＯＩ２）を示している。
ＲＯＩ１は、ｘ軸及びｙ軸の両方について真に診たい部分のみをカバーする、より小さい領域を指定している。このＲＯＩ１のサイズは、従来の口内撮影法で用いるＸ線フィルムとほぼ同一値に設定することもできる。また、口内撮影法で側歯を撮影する場合において歯列がＸ線フィルムに程よく入るように設定するが、本実施形態においてもこれを考慮し、側歯が程よくＲＯＩ内の収まるように、ＲＯＩ１で指定される断面をｘ軸及びｙ軸に平行なパノラマ画像の面から回転（傾斜）させることも好適である。この小さい領域の大きさを有する様々な方向や角度からの断面（平行移動させた断面、傾斜（回転）させた断面、それらの平行移動、傾斜（回転）を適宜に組み合わせた断面、更には、個々の歯の湾曲形状に合わせた湾曲断面）の画像を後述するように焦点最適化の処理に付すことになる。
これに対し、ＲＯＩ２は、歯列の全域に渡って焦点を最適化させる場合に指定される、より大きな範囲指定を例示している。いずれにしても、このようにＲＯＩを指定することで、この処理すべき領域を限定することができるため、後述する焦点を最適化するための演算量を減らして、処理時間を短縮することができる。
また、このようにＲＯＩ〈ＲＯＩ１、ＲＯ２〉をベース画像上に指定するときには、そのＲＯＩのｙ軸（縦）方向の範囲を限定することが望ましい。理由は、最適化の必要のない縦方向の領域のデータを焦点最適化のための演算から除外して、演算量を減らすためであり、これにより演算速度を上げることができる。
【００６６】
このようにＲＯＩの指定の後、そのＲＯＩで決まる大きさを有する様々な断面がインターラクティブに指定される。装置は、そのように指定される断面の画像のみを焦点最適化の処理に付す。この処理は、操作者からの断面の取り方の指令に応答して自動的に行なわれる。これにより、ＲＯＩに対応する局所的断面画像を、その焦点を最適化された状態でモニタ６０に表示させることができ、詳細観察に使用することができる。
【００６７】
なお、この最適化されたＲＯＩ画像、すなわち局所的断面画像をモニタ６０に表示する際、従来のＸ線フィルムによる口内撮影法に拠る馴れに対する違和感を軽減する表示法が好適である。具体的には、かかる局所的断面画像の縦横のサイズを実距離に合わせて表示すると好都合である。
【００６８】
（焦点最適化の概要）
この焦点最適化の処理は画像プロセッサ５６により、図１１に示す如く、実行される。
【００６９】
焦点最適化の指令を受けると、画像プロセッサ５６は標準面のスピードカーブＣＡを読み出し、このスピードカーブＣＡと指定されたＲＯＩとを参照して、そのＲＯＩの横方向（フレームデータの時系列方向）におけて中心となるフレームデータＦＤｃを図１２に模式的に示す如く特定する（ステップＡ１）。次いで、画像プロセッサ５６は、そのフレームデータＦＤｃを中心として、スピードカーブＣＡからＲＯＩの全領域に相当する複数のフレームデータＦＤｂ´〜ＦＤｅ´を図１２に模式的に示す如く特定する（ステップＡ２）。このとき、検出器３２には使用有効幅があるため、その有効幅分のフレームデータＦＤｂ、ＦＤｅをフレームデータＦＤｂ´〜ＦＤｅ´の群の左右にそれぞれ加算することが望ましい。
【００７０】
次いで、画像プロセッサ５６は、標準面のスピードカーブＣＡに従って特定したフレームデータＦＤｂ〜ＦＤｅを重ね合わせて加算（再構成）する（ステップＡ３）。つまり、これらのフレームデータＦＤｂ〜ＦＤｅのそれぞれをスピードカーブＣＡに従ってＲＯＩ内の写像位置（図１２の縦軸）それぞれに写像させる（写像方向Ｐ１，Ｐ２参照）。この写像の際、各フレームデータの中心位置の画素値を零（０）とし、重ね合わせ時の画素値のオフセットを排除する。なお、写像位置は実際には２次元の位置であるが、分かり易くするため、１次元で説明する。
【００７１】
かかる写像によって、写像位置（画素位置）のそれぞれには、複数のフレームデータからのデータが重畳させるので、それらのデータを加算する。これにより、写像位置それぞれの画素値が演算され、部分断面画像（この場合には、標準面のパノラマ画像の一部）が生成される。この結果、ＲＯＩを形成するそれぞれの画素にスピードカーブＣＡの傾き、すなわちゲインに応じた濃淡が形成され、歯列の構造がパノラマ画像上に出現する。
【００７２】
次いで、画像プロセッサ５６は再構成する位置情報（この場合、指定されたＲＯＩにより画成される領域の奥行き方向の位置のみならず、その角度も含む）を変更するか否かインターラクティブに判断する（ステップＡ４）。位置変更がある場合、ルックアップテーブルＬＵＴから、変更された位置情報に応じたゲインを読み出す（ステップＡ５）。この読み出したゲインをフレームデータの中心画素方向に積分して、修正されたスピードカーブＣＢを演算する（ステップＡ６）。
【００７３】
このとき、ＲＯＩのサイズは固定値であるから、新しい位置の再構成に必要なフレームデータのフレーム数は異なる。そこで、前述したステップＡ１で特定した、中心となるフレームデータＦＤｃが修正位置における領域においても中心位置になるように、その領域の再構成に必要なフレームデータを特定する（ステップＡ７）。なお、修正位置の新しい領域のサイズが、最初のＲＯＩのサイズと同じになるように、フレームデータの数を修正位置に応じて増減させてもよい。
【００７４】
この準備が整うと、画像プロセッサ５６は、前述と同様に、ステップＡ６で求めたスピードカーブＣＢとステップＡ７で特定した複数のフレームデータに基づいて、前述と同様に（ステップＡ３参照）、変更された部分領域の断面画像を再構成する（ステップＡ８）。このとき再構成のときに使われるスピードカーブＣＢは、図１２の例えば仮想線で示す如く表される。
【００７５】
さらに、再構成に使用したゲイン（断面位置に相当）に比例又は正比例した係数を、再構成により生成された断面画像の画素値それぞれに乗じる（ステップＳ９）。これにより、画像間の見かけ上の濃淡の差を殆ど解消することができ、断面画像が変わっても見易く、読影作業を容易にすることができる。
【００７６】
このように生成された断面画像は、標準面に沿ったパノラマ画像の一部では無いが、そのパノラマ画像上で指定されたＲＯＩに基づいて変更された部分的な位置の断面画像である。この断面画像が読影医にとって所望のものであれば、その断面画像の画像データとその画像の位置情報（奥行き方向の位置、角度の情報）を記憶する（ステップＡ１０，Ａ１１）。所望のものでない場合には、その処理はステップＡ４に戻される（ステップＡ１０）。
【００７７】
次に、図１３〜図１８を参照して、本実施形態に係るパノラマ画像撮影装置１により実行されるゲイン事前計測、パノラマ撮影、及び画像読影に係る処理の一例を説明する。
【００７８】
（ゲイン事前計測）
最初に、図１３を参照して、ゲイン事前計測（ゲインが既に設定されている場合には、ゲインのキャリブレーションとなる）を説明する。
【００７９】
前述したように、ゲインとは、フレームデータを相互に重ね合わせて加算するときの「重ね合わせの程度」を意味する量であって、ボケがない最適な焦点位置となるためのゲインは、歯列に交差する奥行き方向それぞれにおける各位置（距離）に応じて変わる。ゲインが小さくなるほど、焦点位置は各奥行き方向においてＸ線管３１により近くなり、ゲインが大きくなるほど、焦点位置は各奥行き方向においてＸ線管３１から遠ざかる。
【００８０】
このゲインを事前に設定して保有しておくために、制御・演算装置１２のコントローラ５７は図１３に大略示す処理を、操作者との間でインターラクティブに行う。
【００８１】
このゲイン事前計測に際し、被験者の代わりに、ファントムＦＴがチンレスト２５（図１参照）の位置に固定される。この固定されるファントムＦＴの位置は、後述するように、被験者Ｐの歯列を実際に撮影するときの、歯列の標準的な位置として定めた空間位置に対応している。このファントムＦＴには、前述したように図５又は図７に示すものが使用される。なお、ファントムＦＴのＺ軸方向の位置に合わせて、ファントムＦＴがＸ線管３１の照射Ｘ線の、コリメータで絞られた断面がスリット状のビーム内に位置するように、上下動ユニット２３の高さが調整される。
【００８２】
このファントムＦＴの固定配置が終ると、制御・演算装置１２は操作者からのＸ線照射条件（管電圧、管電流、スキャン時間など）を受け付ける（ステップＳ１）。
【００８３】
この条件設定が終わると、操作者からの指令に応答して回転ユニット２４（つまり、Ｘ線管３１及び検出器３２の対）をＸＹ面に沿ってファントムＦＴの周りに移動（スキャン）させながら、Ｘ線管３１にＸ線を照射させる一方で、検出器３２に高速フレームの透過Ｘ線の検出をさせて、フレームデータの収集が行われる（ステップＳ２）。つまり、検出器３２から、一例として、３００ｆｐｓといった高速フレームレートでフレームデータが出力され、このフレームデータがバッファメモリ５３を介して画像メモリ５４に転送されて保存される。
【００８４】
次いで、コントローラ５７は、画像プロセッサ５６に、収集したフレームデータを用いて、予め定めてある空間位置における歯列断面（所定面）のパノラマ画像を再構成するように指令する（ステップＳ３）。この所定面は、図１４に示すように、被験者の標準的な歯列（つまり、それぞれの歯が標準的サイズの馬蹄形の軌跡上に並んでいる歯列）の中心線ＳＴに沿っている。この所定面は、後述する実際の撮影において選択可能なように用意されている複数の標準面のうちの基準となる面に一致させている。
【００８５】
この所定面上の各位置Ｐｎ（すなわち、各奥行き方向Ｄｄｐと標準面とが交差する位置）に対するゲインＧは、前述した図９の曲線ＣＡで示す標準面のスピードカーブの傾きとして、予め決められている。そこで、画像プロセッサ５６は、画像メモリ５４から、前述したように、収集した全部のフレームデータを呼び出し、それらのフレームデータをスピードカーブＣＡに応じて決まる写像位置に足し込む（すなわち、重ね合わせて加算する）ことで、標準面のパノラマ画像が再構成される。
【００８６】
次いで、コントローラ５７は、この再構成した標準面のパノラマ画像をモニタ６０に表示する（ステップＳ４）。この表示例を図１５に示す。同図に示すように、ファントムＦＴに４５度の所定傾斜角で設置してある５つの左端部測定板７２Ｌ、左中間部測定板７２ＬＣ、中心部測定板７２Ｃ、右中間部測定板７２ＲＣ、右端部測定板７２Ｒが写り込んだ標準面のパノラマ画像が表示される。各測定板上には、複数個のファントム体７４が移り込んでいるが、図には模式的にしか画けないが、標準面に相当する板長手方向（奥行き方向）の中心領域の空間位置に在る１つ又は複数のファントム体７４のボケが最も少ない状態、すなわち、最も焦点が合っている状態になっている。
【００８７】
ここでは、板長手方向を、ゲイン事前計測の都合上、奥行き方向を最外周領域Ｒｏｔｍ、外周領域Ｒｏｔ、中心領域Ｒｃ、内周領域Ｒｉｎ、最内周領域Ｒｉｎｍの５種類に大まかに分けており（図１５参照）、標準面は中心領域に属するように設定されている。つまり、前述した図５に示すファントムＦＴ１の例で言えば、ベース７１（ＸＹ面）に投影した所定距離範囲Ｒ１（例えば２０ｍｍ）の領域を５領域に分けている。この所定距離範囲Ｒ１は、歯列の断面を自在に動かして診たい奥行き方向それぞれの範囲である。
【００８８】
ここで、奥行き方向において標準面の前後に２つの領域、すなわち、２つの断面を設定でき、標準面と合わせて５種類の断面を計測することができる。これを図１４に模式的に示す。最外周の仮想線が最外周断面ＯＴＭを、その次の内側の仮想線が外周断面ＯＴを、その次に内側の仮想線が標準面ＳＴを、その次に内側の仮想線が内周断面ＩＮを、そして最も内側の仮想線が最内周断面ＩＮＭをそれぞれ示す。それぞれの断面間の奥行き方向の間隔は、例えば４ｍｍに設定されている。
【００８９】
このため、奥行き方向それぞれを５領域に大まかに分けた理由は、歯列の奥行き方向においては２０ｍｍ程度の断面範囲を確保できれば十分で使用に耐えられ、また、後述するように、最終的にはゲインを補間する。したがって、演算量や演算時間との妥協を図ると、この段階でのゲインの基点データとしては、各奥行き方向に５点（５つの領域でのゲイン）を収集すれば十分である。
【００９０】
次いで、操作者は、このパノラマ画像を目視・観察しながら、標準面以外の奥行き方向の前後の断面（位置）のゲインのインターラクティブな設定作業に移行する。具体的には、まず操作者はファントムＦＴのうちの最初の測定板７２を選択して、その測定板７２の画像を拡大して表示させる（ステップＳ５；図１６参照）。この拡大表示は、その測定板７２上の複数のファントム体７４をより見易くして、ゲインを極力精度良く設定させるためである。この拡大表示を、中心部測定板７２Ｃを例に説明する。なお、この拡大表示の測定板毎の順番は任意である。
【００９１】
次いで、コントローラ５７は、拡大表示されている中心部測定板７２Ｃを目視している操作者からの操作情報を受け付けて、その中心部測定板７２Ｃ上の板長手方向の中心領域以外の領域を指定する（ステップＳ６）。この領域指定に応答して、コントローラ５７は、指定された領域の奥行き方向の位置を演算し、その位置座標情報を記憶する（ステップＳ７）。このステップＳ６，Ｓ７の処理を介して、最初に、例えば中心部測定板７２Ｃの最外周領域Ｒｏｔｍが、すなわち、中心部測定板７２Ｃが置かれている方向に沿った奥行き方向における最外周断面ＯＴＭの位置が指定される。
【００９２】
次いで、コントローラ５７は、操作者からの操作情報を受け付けて、いま観測対象となっている最外周領域Ｒｏｔｍに属する１つ又は複数のファントム体７４にボケ無し（殆どボケ無し又はボケが最も少ない状態を含む）、すなわち、目視している限りにおいて焦点が最高に合っている状態か（最適焦点の状態か）否かについて判定する（ステップＳ８）。いま、ファントム体７４は丸い鉛ボールであるので、丸く且つその輪郭がくっきり現われている場合に、操作者は最適焦点の状態であると判断できる。その場合には、モニタ画面上の最適焦点の状態を示すボタン（図示せず）を押せばよい。未だ最適焦点の状態になっていないと判断できる場合、操作者は、モニタ画面上の未最適焦点の状態を示すボタンを押し、これに応答してモニタ画面上に現れるゲイン変更（ゲイン上げる、ゲイン下げる）のボタン操作を行なう〈ステップＳ９〉。
【００９３】
このゲイン変更が行なわれると、かかる変更されたゲインＧを用いて変更された断面、すなわち変更された奥行き方向の位置に対応したパノラマ画像の再構成を行なう（ステップＳ１０）。このとき、いま行なっている拡大表示（領域指定されている）に係る中心部測定板７２Ｃの部分のみを再構成することで、演算時間を短縮できる。この新しく再構成されたパノラマ画像は再度、表示（拡大表示像）される（ステップＳ１１）。
【００９４】
この後、コントローラ５７の処理はステップＳ８に移され、前述したと同様に、中心部測定板７２Ｃの最外周領域Ｒｏｔｍに属するファントム体７４のボケの有無が判断される。この判断がＮＯとなるときには、未だ最適焦点化の余地があるので、コントローラ５７は操作者からの指令に応じてゲインを変更し、パノラマ画像の再構成及びその表示を行なう（ステップＳ９〜Ｓ１１）。このように試行錯誤的にゲインが変更されてボケ無しのパノラマ画像が得られると（ステップＳ８でＹＥＳの判断）、操作者は、そのときのゲインが中心部測定板７２Ｃの奥行き方向に沿った最外周断面ＯＴＭの位置における最適な焦点を得るためのゲインであると認識できる。このため、コントローラ５７は、このときのゲインを焦点最適化ゲインであるとして、操作者の操作に応答して画像メモリ５４に保存する（ステップＳ１２）。
【００９５】
次いで、コントローラ５７は、その処理をステップＳ１３に移行させて、現在の測定板７２上の長手方向の全ての領域に対して、かかるゲイン計測が終了したか否かを判断する。この判断でＮＯ（ステップＳ１３、ＮＯ）となる場合、コントローラ５７は、ステップＳ６に戻って別の領域について上述と同様に実行する。これにより、例えば、中心部測定板７２Ｃの奥行き方向に沿った外周領域Ｒｏｔに対応した外周断面ＯＴの位置における焦点最適化ゲインを計測することができる。
【００９６】
ステップＳ１３でＹＥＳの判断が得られる場合、コントローラ５７は更に全ての測定板について前述と同様の焦点最適化ゲインの計測が済んだか否かを判断する（ステップＳ１４）。この判断でＮＯとなる場合、未だ計測すべき測定板が残っているので、コントローラ５７は、ステップＳ５に処理を戻して別の測定板、例えば右中間部測定板７２ＲＣについて前述と同様に処理を施す。これにより、その測定板の長手方向の中心領域Ｒｃ以外の領域に対応した断面の位置のゲインが計測される。一方、このステップＳ１４でＹＥＳの判断が下されるときには、５枚全ての計測板７２を用いて、最外周、外周、内周、最内周それぞれの断面位置の合計２０点のゲインと基準面の５点のゲインとによる合計２５点の位置（図１７の黒丸の位置）のゲインを基準データとして得たことになる。
【００９７】
次いで、コントローラ５７は、ＸＹ面上で標準面ＳＴを中心とし、この面ＳＴに沿って所定距離範囲Ｒ１を幅とする２次元領域（図１７の斜線部参照）にマッピングされる合計２５点の基準となるゲインに適宜な補間法を適用して、空間的に基準データを有する位置の間を埋める位置（図１７の×印の位置）ゲインデータを演算する（ステップＳ１５）。この補間が終ると、この馬蹄形を成す２次元領域の各点（黒丸及び×印の位置）のゲインの値がルックアップテーブルＬＵＴとして画像メモリ５４に保管される（ステップＳ１６）。このルックアップテーブルＬＵＴは、標準面ＳＴに交差する位置、その各交差位置を通る奥行き方向に沿って点在する各位置、及び、その各点在位置におけるゲイン値から成る。
【００９８】
なお、この２次元領域に直交する上下方向（Ｚ軸方向）のゲイン値は、前述した如く、各点において同一値を有する。このため、かかる２次元のルックアップテーブルＬＵＴは、３次元のゲインに対するルックアップテーブルを示している。
【００９９】
このように図１３に示す一連の処理を通じて、標準面ＳＴを中心とする奥行き方向の所定距離Ｒ１によって決まる馬蹄形状の２次元領域を有する３次元領域の各位置のゲインが事前に計測されたことになる。このゲイン事前計測は、工場出荷時又は装置の据付時に行なえば十分であるが、定期的な又は不定期の保守管理時のみならず、毎回の装置起動時にキャリブレーションとして実行するようにしてもよい。キャリブレーションの場合、それまで保有していたルックアップテーブルＬＵＴの内容がその都度、新規のゲインデータに更新されることなる。
【０１００】
この事前計測やキャリブレーションに使用するファントムは、その測定板が多いほど、より詳細な基準となるゲインデータを計測できるが、操作者の操作上の負担も増えるので、その負担と計測すべきゲインの精度などとを比較して測定板の数や配置位置を決めればよい。
【０１０１】
（撮影）
次に、図１８を参照して、撮影、すなわち実際のデータ収集について説明する。
【０１０２】
この撮影に際し、操作者は患者ＩＤ、患者氏名、撮影日時などの患者情報を制御・演算装置１２に入力する（ステップＳ２１）。この入力に応答して、コントローラ５７は、その患者情報を画像メモリの所定領域に記録し、例えば患者ＩＤをキー情報として、後からの収集するフレームデータとの関連付けを行なう。
【０１０３】
次いで、被験者Ｐ（患者）を図１に説明するように位置決めする。つまり、操作者は、上下動ユニット１３の高さを調節した後、被験者Ｐにマウスピース２６を咥えさせた状態で、チンレスト２５及びヘッドレスト２８の部分を使って被験者の口腔部を所定の撮影位置に位置決めさせる。なお、この位置決めは患者情報の入力前に行なってもよいし、後述するＸ線照射条件の設定後に行なってもよい。
【０１０４】
コントローラ５７は、操作者からの操作情報に基づいて実際の撮影に用いる標準面をインターラクティブに設定する（ステップＳ２２）。この標準面の設定は、予め幾つかの標準面が装置に用意されているので、これを選択することで行なう。これについては後述する。
【０１０５】
さらに、コントローラ５７は、操作者からの操作情報に基づいて、前述したゲイン事前計測時と同様に、Ｘ線照射条件（Ｘ線の管電圧、管電流、スキャン時間、スキャン軌道など）を設定する（ステップＳ２３）。
【０１０６】
このように準備が済むと、コントローラ５７は、操作者からの指令に応答して回転ユニット２４（つまり、Ｘ線管３１及び検出器３２の対）をＸＹ面に沿って被験者Ｐの口腔部の周りに移動（スキャン）させながら、Ｘ線管３１にＸ線を照射させる一方で、検出器３２に高速フレームの透過Ｘ線の検出をさせる。これにより、フレームデータの収集が行われる（ステップＳ２４）。つまり、検出器３２から、一例として、３００ｆｐｓといった高速フレームレートでフレームデータが出力され、このフレームデータがバッファメモリ５３を介して画像メモリ５４に転送されて保存される。
【０１０７】
なお、上述したフレームデータの収集の前又は後に、必要に応じて、外部の口内Ｘ線撮影装置で撮影された画像データを受信して、画像メモリ５４に保存するようにしてもよい。
【０１０８】
このスキャンが済むと、被験者Ｐは装置から解放される。
【０１０９】
（読影（観察））
上述のスキャンによってフレームデータの収集が完了すると、医師は、後処理として、そのフレームデータを用いて読影を行なうことができる。
【０１１０】
この読影に供するコントローラ５７の一連の処理を図１９〜２０のフローチャートに、その読影に伴う動作例を図２１〜２５の説明図に示す。
【０１１１】
図１９に示すように、コントローラ５７は、操作者からの指令に応答して、患者、すなわち読影対象の入力を受け付ける（ステップＳ３１）。これにより、例えば患者ＩＤ、撮影日時などの読影対象を特定する情報が入力されると、コントローラ５７は、画像プロセッサ５６にその情報を伝えるので、画像プロセッサ５６は、かかる情報で特定される被験者Ｐのフレームデータを画像メモリ５６から自分のワークエリアに読み出す（ステップＳ３２）。
【０１１２】
次いで、コントローラ５７は、画像プロセッサ５６に標準面のパノラマ画像の再構成及び当該パノラマ画像のモニタ６０への表示を指令する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。これにより、図２１に模式的に示すように、被験者Ｐの歯列の標準面のパノラマ画像がモニタ６０に表示される。このパノラマ画像は、Ｘ線透過像と同様に標準面に沿った断面構造を描出している。
【０１１３】
これらの処理は、前述したゲインの事前計測のときの処理と同様である（図１３、ステップＳ３，Ｓ４参照）。ここまの処理は、読影作業の準備段階に相当する。
【０１１４】
コントローラ５７は、次いで、標準面のパノラマ画像に設定するＲＯＩの情報が操作者、すなわち読影医師から与えられたか否かを判断しながら待機する（ステップＳ３５）。このＲＯＩは、前述したように、標準面のパノラマ画像のうち、局地的な関心領域を指定する情報であって、読影医師がその局地的領域を更に様々な角度や断面から読影したい場合に使用される。このＲＯＩは、本実施形態では矩形状の小領域として指定できるようになっており、その縦横のサイズは任意であるが、その最大サイズはパノラマ画像よりは小さい。
【０１１５】
このＲＯＩの設定の仕方を図２２に例示する。図２２（Ａ）に示すＲＯＩ：Ｒ１は上側の歯列のうちの特定の歯について単独で焦点最適化して診たい場合に指定される関心領域であり、同図（Ｂ）は、それよりも比較的大きく、上側及び下側の歯列それぞれの複数本の歯をまとめて焦点最適化して診る場合に指定される関心領域である。いずれの場合も、後述する画像処理の演算時間を短縮するために、パノラマ画像の縦方向（Ｚ軸方向）のサイズは極力、必要最小限に抑えることが好ましい。
【０１１６】
なお、このＲＯＩのサイズは、前述したように、従来の口内撮影法で用いるＸ線フィルムと同一値に設定することがこともできる。また、側歯が程よくＲＯＩ内の収まるように、ＲＯＩで指定される断面をパノラマ画像の面から回転（傾斜）させることもできる。
【０１１７】
ステップＳ３５の判断がＹＥＳになる場合、指定されたＲＯＩの情報を用いてパノラマ画像上にＲＯＩを重畳表示する（ステップＳ３６）。この重畳表示の状態は図２２（Ａ）で表されるものとする。コントローラ５７は、この表示されたＲＯＩについて、その位置及びサイズを操作者からの操作情報に応じて確認し（ステップＳ３７）、必要な場合には、位置及び／又はサイズの変更情報を受け付けて、ＲＯＩを変更して重畳表示する（ステップＳ３８）。
【０１１８】
このようにＲＯＩの指定が済むと、コントローラ５７は、パノラマ画像上のＲＯＩにより指定された画素を提供しているフレームデータのフレーム番号の範囲（すなわちフレームデータの範囲）を特定する（ステップＳ３９）。この特定は、後述するように、ＲＯＩで指定された関心領域のサイズを持つ断面を傾斜（回転）させて、当該関心領域を別の断面として観察するための処理に供するためである。つまり、前述した図１１で説明したように、ＲＯＩ標準面のスピードカーブを参照して、指定されたＲＯＩの横方向（Ｘ（Ｙ）軸方向）のサイズに対応したフレーム番号の範囲を決める。なお、パノラマ画像の縦方向（Ｚ軸方向）については上述したように、指定されるＲＯＩの縦方向の大きさに合わせてカットされる。
【０１１９】
次いで、コントローラ５７は、事前に検出器３２の有効幅が分っているので、この有効幅を加算した最終的なフレーム番号を特定する（ステップＳ４０）。
【０１２０】
この後、コントローラ５７は、ＲＯＩで指定した関心領域について様々な態様でその関心領域の断面を観察するための処理に移行する（ステップＳ４１〜Ｓ５４）。
【０１２１】
具体的には、まず、ＲＯＩで指定された、標準面のパノラマ画像上の関心領域について、そのままの画像を拡大して表示したいか否かを操作情報に基づいて判断し（ステップＳ４１）、拡大表示が指令されている場合には、所望の拡大率で拡大して重畳表示を行なう（ステップＳ４２）。この拡大・重畳表示の例を図２３に示す。このとき、拡大率はデフォルト値であってよいし、所定範囲で任意に選択できるようにしてもよい。
【０１２２】
また、コントローラ５７は、読影医からの操作情報に応答して、ＲＯＩで指定された、標準面のパノラマ画像上の関心領域のサイズを持つ断面を奥行き方向に平行移動させて、その平行移動した断面に沿った画像を診る処理をインターラクティブに行う（ステップＳ４３〜Ｓ４６）。図２４に、断面の平行移動の概念を説明する。いま表示されているのは、予め選択した標準面に沿った一部の断面であるから、平行移動を行なうということは、その標準面の手前側又は奥側に位置をずらした断面を診ることになる。この平行移動できる範囲は、前述した所定距離範囲Ｒ１（例えば２０ｍｍ：図５参照）に応じて決まる。つまり、この所定距離範囲Ｒ１内の移動であれば、既に焦点最適化のためのゲインを計測しているので、そのゲインを使用して断面像を再構成できるからである。標準面のパノラマ画像で病理的に疑わしい部位を見つけた場合、かかる断面の平行移動を行なうことによって歯の厚さ方向における病気の進行具合や歯茎の状態をも知ることができるのである。
【０１２３】
このため、かかる平行移動断面を診る必要があるか否かを操作情報に基づいて判断し（ステップＳ４３）、その必要がある場合、どの程度の距離だけどの方向に断面を移動させるかを示す移動情報を読影医から入力する（ステップＳ４４）。なお、ここで移動距離＝０が指定されると、パノラマ画像の一部の断面そのものが指定される。
【０１２４】
次いで、その移動情報（例えば奥側に４ｍｍ平行移動）に応じた新しい断面、すなわち平行移動された断面の位置を特定し、この断面の位置で決まるゲインＧをルックアップテーブルＬＵＴから読み出し、対象となるフレームデータを読み出したゲインＧを用いて前述した如く重ね合わせ加算することで、ＲＯＩで指定され且つ平行移動した局所的な断面の画像が再構成される（ステップＳ４５）。つまり、焦点ボケの少ない又は無い焦点最適化画像が得られる。
【０１２５】
このように再構成された画像は、所定の又は所望の態様で表示される（ステップＳ４６）。このうち、所定の態様に拠る表示は、デフォルトで決まっている表示法であり、現在表示されているパノラマ画像の所定位置に、そのパノラマ画像の一部として重畳表示するものである。一方、所望の態様による表示については、後述する如く、読影者が読影上、都合の良いように、予め設定されている表示法の中から所望のものを選択して指定できるようになっている。
【０１２６】
また、コントローラ５７は、前述したステップＳ４３でＮＯの判断（すなわち平行移動させない）を確認した場合、傾斜（回転）か否かの判断をインターラクティブに行う（ステップＳ４２）。すなわち、コントローラ５７は、読影医からの操作情報に応答して、ＲＯＩで指定された、標準面のパノラマ画像上の関心領域のサイズを持つ断面を奥行き方向に関して傾斜（回転）させて、その傾斜（回転）させた断面に沿った画像を診る処理をインターラクティブに行う（ステップＳ４８〜Ｓ５０）。
【０１２７】
なお、この傾斜（回転）の処理は、断面を傾斜（回転）させる分だけ、投影方向を斜めに変えることを意味する。傾斜（回転）させる角度としては、通常、数度から数十度である。
【０１２８】
図２５に、このＲＯＩで指定された断面の傾斜（回転）の概念を説明する。なお、これらの断面の傾斜は、中心軸の位置、傾斜方向、及び傾斜角度で決まるものである。このため、断面の「傾斜」は、断面の中心軸を中心とした「回転（回動）」であるとも言えるので、以下、用語「傾斜」で代表させる。図２５（Ａ）〜（Ｃ）に示す図は、ＲＯＩで指定された断面の縦方向（Ｚ軸）方向の中心位置、上端位置、及び下端位置を中心として、その断面を所望角度だけ傾斜させるものである。また、図２５（Ｄ）〜（Ｆ）に示す状態は、ＲＯＩで指定された断面の横方向（ｘ方向）の中心位置、左端位置、及び右端位置を中心として、その断面を所望角度だけ傾斜させるものである。なお、ＲＯＩで指定された局所的な断面を傾斜させる限度は、その断面がゲインを事前設定してある奥行き方向の範囲内とする。これにより、読影の意味が出てくる。
【０１２９】
このため、ステップＳ４７で傾斜表示させると判断された場合、コントローラ５７は次いで、中心軸の位置、傾斜方向、及び傾斜角度を操作情報として得る（ステップＳ４８）。このため、コントローラ５７は、その傾斜情報（例えば、ＲＯＩで指定された局所的な断面の縦方向の中心位置を中心軸として、時計周りに１０度だけ傾斜させる）に応じた新しい断面、すなわち傾斜させた断面の位置を特定し、この断面の位置で決まるゲインＧをルックアップテーブルＬＵＴから読み出し、さらに、その断面の画像再構成に寄与するフレームデータを特定し、特定したフレームデータを読み出したゲインＧを用いて前述した如く加算することで、ＲＯＩで指定され且つ傾斜させた局所的な断面の画像が再構成される（ステップＳ４９）。
【０１３０】
このように再構成された画像は、所定の又は所望の態様で表示される（ステップＳ５０）。この表示の仕方は、前述したステップＳ４６における処理と同様である。
【０１３１】
さらに、コントローラ５７は、前述したステップＳ４７でＮＯの判断（すなわち傾斜（回転）させない）を確認した場合、「平行移動＋傾斜（回転）」か否かの判断をインターラクティブに行う（ステップＳ５１）。すなわち、コントローラ５７は、読影医からの操作情報に応答して、ＲＯＩで指定された、標準面のパノラマ画像上の関心領域のサイズを持つ断面を奥行き方向に平行移動させ、かつ、奥行き方向に関して傾斜（回転）させて、その移動させた断面に沿った画像を診る処理をインターラクティブに行う（ステップＳ５２〜Ｓ５４）。この場合、移動させた断面の位置を決める手法として、平行移動させた後に傾斜（回転）させてもよいし、その逆の順序で行なってもよい。このため、ＲＯＩで指定された局所的断面の前述した２種類の移動（平行移動＋傾斜（回転））を指定する情報が入力され、その断面の焦点が最適化され、焦点最適化された断面像が表示される。
【０１３２】
なお、この最適化されたＲＯＩ画像、すなわち局所的断面画像をモニタ６０に表示する際、前述したように、局所的断面画像の縦横のサイズを実距離に合わせて表示することもできる。
【０１３３】
上述したステップＳ５１においてもＮＯの判断が下されるときには、その処理はステップＳ５５に移行させられる。このステップＳ５５では、コントローラ５７は読影者から読影の終了が指令されているか否かを判断し、まだ読影を続ける（ＮＯ）の場合には、その処理を前述したステップＳ３５に戻し、前述した処理を繰り返す。
【０１３４】
これに対し、読影終了（ＹＥＳ）の判断が下される場合、コントローラ５７は、読影対象となった画像データ（パノラマ画像、ＲＯＩで指定された断面の画像などのデータ）及びその付帯情報（患者情報）のデータを記録媒体に保存するか否かをインターラクティブに判断する（ステップＳ５６）。この判断でＹＥＳ、すなわちデータ保存をすると決められると、画像メモリ５４にそのデータを保存する（ステップＳ５７）。さらに、コントローラ５７は、かかるデータを外部のＤＩＣＯＭサーバに転送するか否かを読影者からの要望を基に判断し（ステップＳ５８）、その判断がＹＥＳ、すなわち転送の場合には、データをＤＩＣＯＭ仕様に変換した上で、そのデータを通信インターフェース６２を介して外部の通信ラインに送信する。なお、ＤＩＣＯＭサーバとはＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格を満足するサーバのことである。
【０１３５】
さらに、コントローラ５７は、対象となった画像データを印刷するか否かを読影者からの操作情報を基に判断し（ステップＳ６０）、その判断がＹＥＳ、すなわち印刷するとなる場合にのみプリンタ６４にその画像データの印刷指令を出す（ステップＳ６１）。
【０１３６】
（標準面の選択処理）
ここで、図２６，２７を参照して、前述した撮影における標準面の選択処理（ステップＳ２２）について捕捉説明する。
【０１３７】
コントローラ５７は、最初に、初期画面として、標準歯列の模式図Ｔｓｔとこの標準歯列Ｔｓｔに沿って重畳した湾曲したラインＳＣ１とを、図２７に示す如く、モニタ６０に表示させる（図２６、ステップＳ２２１）。
【０１３８】
このラインＳＣ１は、標準歯列Ｔｓｔに沿って設定された第1標準面（標準断面）を示す。この第1標準面ＳＣ１は、大多数の人から統計的に導いた標準歯列Ｔｓｔに基づく標準的サイズの断面である。したがって、被験者Ｐの歯列がサイズ及び各歯の配列位置に関して、この標準歯列Ｔｓｔに合致しているならば、この第1標準面ＳＣ１そのもので足りる。すなわち、Ｘ線管３１から照射されるＸ線が常に第1標準面ＳＣ１に焦点を合わせるように、Ｘ線管３１及び検出器３２を移動（回転）させることで、第1標準面ＳＣ１そのものが最適焦点断面となり、この断面の像がパノラマ画像として投影される。この投影像は、前述した如く、検出器３２によりフレームデータ（ラインデータ）として高速に収集される。そのような場合には、その他の断面を選択する必要はない。
【０１３９】
しかしながら、被験者Ｐは大人であったり、子供であったりすること、また歯列の形状（歯形）は個人差があるので、この第1標準面ＳＣ１では合わないことが多い。その一方で、ベース画像となるパノラマ画像を被験者Ｐの実際の歯列の形状に極力、最初から合わせておいた方がより的確な画像情報が得られ、より精度の高い診断・読影を行なうことができる。また、その後の、ベース画像、すなわち歯列全体のパノラマ画像を基にして行なう、読影のための局所的な領域の指定もより精度の高いものになる。かかる観点から、この標準面の選択処理が実行される。
【０１４０】
コントローラ５７は、操作者に、初期画面に表示されている第1標準面ＳＣ１を選択するか否かを問う（ステップＳ２２２）。操作者は、被験者Ｐの歯形のサイズや歯列の形状を考慮して、標準面を他の断面に変更すべきか否かを判断する。その他の選択可能は標準面として、第２、第３の２通りの標準面ＳＣ２、ＳＣ３が用意されている（図２７参照）。第２標準面ＳＣ２は第１標準面ＳＣ１よりも小さい極率の馬蹄形に設定され、その反対に、第３標準面ＳＣ３は第１標準面ＳＣ１よりも大きい極率の馬蹄形に設定されている。
【０１４１】
このため、操作者は、いま診断しようとしている被験者Ｐの歯列のサイズ、形状を考慮したとき、第１標準面ＳＣ１で間に合うと判断した場合には、その旨の操作を行なって第１標準面ＳＣ１を確定させる（ステップＳ２２３）。これに対して、第１標準面ＳＣ１では過不足があると判断した場合には、第２又は第３標準面ＳＣ２、ＳＣ３を選択する（ステップＳ２２４）。この選択した断面ＳＣ２（ＳＣ３）は確認のため、図２７に示すモニタ画面に例えばカラーを変えて表示される（ステップＳ２２５）。
【０１４２】
このようにして、最初から、極力、個々の被験者Ｐの歯列の形状、サイズに合わせた標準面が選択され、この標準面に沿ったパノラマ画像がベース画像として撮影される。
【０１４３】
（表示態様の選択処理）
さらに、図２８〜３１を参照して、前述した読影における表示に係る表示態様の選択処理（ステップＳ４６，Ｓ５０，Ｓ５４）について説明する。
【０１４４】
この表示の対象となる画像データは、ベース画像として最初に撮影したパノラマ画像、このパノラマ画像上でＲＯＩにより指定した局地的領域のオリジナル画像（ベース画像の一部）、及び、ＲＯＩにより指定した局地的領域の焦点最適化画像（すなわち、平行移動した断面、傾斜させた断面、又は、平行移動及び傾斜させた断面に焦点を合わせた画像：ステップＳ４５、Ｓ４９、Ｓ５３）である。
【０１４５】
そこで、コントローラ５７は、最初に、パノラマ画像及び焦点最適化画像を分割して表示するか否かを読影者からの操作情報に基づいて判断する（ステップＳ６１）。この判断でＹＥＳ、すなわち分割表示する場合には、コントローラ５７は、パノラマ画像及び焦点最適化画像をモニタ６０に、例えば図２９に示す如く表示させる（ステップＳ６２）。この例によれば、モニタの画面の下側にパノラマ画像Ｐpanoが表示され、その上側に焦点最適化画像Ｐoptが表示される。パノラマ画像Ｐpanoには、局地的領域を指定した、例えば矩形状のＲＯＩが重畳して表示される。
【０１４６】
この後、コントローラ５７は表示終了の操作がなされたか否かを判断しながら待機する（ステップＳ６３）。
【０１４７】
一方、分割表示を行なわない場合（ステップＳ６１でＮＯ）、コントローラ５７は今度、重畳表示を行なうか否かを操作情報に基づいて判断する（ステップＳ６４）。この判断により重畳表示を行なう場合、次いで、オリジナル画像及び焦点最適化画像の少なくとも一方を拡大処理するか否かについて操作情報から判断し、指定された場合には、その拡大処理を実行する（ステップＳ６５、Ｓ６６）。
【０１４８】
この後、コントローラ５７は、モニタ６０に、例えば図３０に示す態様で、パノラマ画像Ｐpano上にオリジナル画像Ｐori及び焦点最適化画像Ｐoptを左右に比較するように重畳表示させる（ステップＳ６７）。この後、処理はステップＳ６３に移行する。
【０１４９】
さらに、上述したステップＳ６４の判断がＮＯ、すなわち重畳表示を行なわないとする場合、コントローラ５７は更に、焦点最適化画像のみを表示するか否かの判断（ステップＳ６８）を行う。ステップＳ６８でＹＥＳの判断が下される場合、コントローラ５７はモニタ６０に、例えば図３１に模式的に示す如く、焦点最適化画像のみを表示させる（ステップＳ６９）。
【０１５０】
これらの表示される画像には、常に、画像を供する断面の位置情報が付されている。例えば、図２９〜３１の符号ＰＩで示すように、パノラマ像Ｐpanoにはその標準面の位置情報が、オリジナル画像ＰoriにはＲＯＩで指定された、パノラマ像上で位置情報が、焦点最適化画像Ｐoptには当該画像を供する局所的な断面の位置情報（パノラマ像上の位置、移動したときの標準面からの距離、傾斜（回転）させたときの角度・方向、その距離及び角度などの情報）が付される。
【０１５１】
このように種々の表示態様を選択できるようになっているため、読影者は読影結果を都合の良い態様で表示させることができる。
【０１５２】
以上のように、本実施形態に係るデジタル型の歯科用パノラマ画像撮影装置によれば、従来のものとは異なり、歯科医の要求に十分に応えるパノラマ画像を提供することができる。
【０１５３】
具体的には、１回の撮影によって収集した同一のフレームデータを使って、診断的に診たい局所的部位の断面について平行移動を行なったり、傾斜（回転）によって投影方向を変えたりした画像を何度でも再構成することができる。この断面を平行に移動する距離や傾斜（回転）させる角度は、読影医師が定量的に指定することができる。つまり、読影医師は、表示した標準面のパノラマ像を見ながらインターラクティブに局所的断面を動かして、その断面の表示される歯や歯茎の画像を観察することができる。これにより、例えば、１つの歯の更に奥側がように痛んでいるのか、病巣が歯茎のどの位まで及んでいるのかといった情報を３次元的に得ることができる。しかも、その局所的部位の断面の位置を決めるベース画像となる標準面のパノラマ画像についても、予め設定してある数種類の標準断面の中から、被検体の実際の歯列の状況になるべく合致した断面を標準面として選択することができる。
【０１５４】
このため、撮影位置（断面）を患者の歯列に沿った最適な断面に設定することが重要ではあるとしても、それにはそれほど神経質になる必要はない。つまり、数種類の予め用意されている標準面の中からベストなものを選択して撮影に臨むだけでよい。この撮影によって収集されたフレームデータを使って、上述したように、その後の読影を自在に行なうことができるのである。これにより、従来指摘されていた、最適断面の設定に対する操作者の負担が著しく軽減されるので、操作者に要求される熟練度は緩和される。
【０１５５】
このように、適度な最適さで収集した断面（標準面）のパノラマ画像上で指定される局所的断面の画像、及び、この断面を３次元的に位置変更した別の断面の画像は、常に、予め事前計測して保管されているゲインを使って、ボケの少ない最適焦点化画像として再構成される。したがって、ボケが少ない分、歯や歯茎の構造情報も豊富で且つ精度が良い。それだけ歯科医の診断上の負担も軽減される。
【０１５６】
また、インターラクティブにＲＯＩ指定した断面の画像は、位置情報と共に表示される。例えば、ＲＯＩで指定した断面を標準面よりも５ｍｍ奥側に平行移動させた断面である旨の位置情報、ＲＯＩで指定した断面をその縦方向の中心を通る軸の周りに下側が手前になるように２０度傾けた（回転させた）断面である旨の位置情報などと共に表示される。このため、読影医は、歯や歯茎の内部構造の距離（感）を把握しながら、読影を行なうことができる。これにより、読影医は、歯列の形状などの個人差を考慮して、「少し奥の部分を又は手前の部分を診たい」、「斜めの歯に沿ってその断面を診たい」、「歯の厚さ方向に沿った断面を診たい」、などの、従来では殆ど困難であった断面観察を自在に行なうことができ、診断に有効な情報をより多く得ることができ、診断の精度向上に大きく寄与する。
【０１５７】
このように、１回の撮影で収集したフレームデータを使って歯列の内部情報を容易に且つ豊富に得ることができるので、従来のように、パノラマ画像を補完する別の撮影は殆ど不要になる。したがって、診断までの時間や手間が少なくて済み、患者スループットも良くなり、患者のＸ線被曝量の増大を抑えることができる。
【０１５８】
なお、このコンピュータ１２については、そのパノラマ画像を後処理する機能を有する部分については、別のコンピュータをスタンドアロン形式又はオンライン形式で用いるようにしてもよい。
【０１５９】
（第２の実施形態）
続いて、図３２〜３８を参照して、本発明に係るパノラマ画像撮影装置の第２の実施形態について説明する。
【０１６０】
この実施形態に係るパノラマ画像撮影装置は、ＲＯＩによって指定された２次元領域に関わる画像、すなわち、前述したステップ３９（図１９）において特定されたパノラマ画像上の局地的領域の画像（オリジナル画像）、ステップＳ４２（図２０）で拡大表示される拡大オリジナル画像、並びに、ステップＳ４６、Ｓ５０、Ｓ５４（図２０）で表示される焦点最適化画像にコントラストを強調するための処理（コントラスト強調処理）を実施することを特徴とする。その他の構成及び処理は、第１の実施形態と同一又は同様である。このため、第１の実施形態のものと同一の構成要素には同一符号を用いる。
【０１６１】
なお、このコントラスト強調は、必ずしも、ＲＯＩにより指定された２次元領域に限定されるものではなく、例えば前述の実施形態で説明されたように、標準面で再構成されたパノラマ画像の全体に実施してもよい。しかしながら、コントラスト強調処理は、通常、演算負荷が多くなり、処理速度が低下する。このため、演算負荷の軽減、処理速度のアップ、実際の読影においては必要な部分領域のコントラストを上げれば足りること、などを考慮すると、上述のように、かかるコントラスト強調は、ＲＯＩにより指定された２次元領域に実施することが望ましい。
【０１６２】
このコントラスト強調処理は画像プロセッサ５６又はコントローラ５７で実行可能である。本実施形態では、画像プロセッサ５６がそのコントラスト強調処理を担っている。
【０１６３】
いま、ステップＳ４５〜Ｓ４６に係る平行移動させる局地的断面の焦点最適化・表示において、かかるコントラスト強調処理を行うものとする。この場合、画像プロセッサ５６は、ステップＳ４５の焦点最適化処理とステップＳ４６の表示処理との間で、コントラスト強調処理を実行する。画像メモリ５４には、局地的領域の焦点最適化された再構成画像として、グレイレベルの２次元デジタル画像が事前に格納される。この２次元デジタル画像を原画像として、この原画像にコントラスト強調処理を行う。
【０１６４】
図３２は、画像プロセッサ５６により実行されるコントラスト強調の一連の処理の流れを示す。
【０１６５】
このコントラスト強調の処理は、概略的には、原画像データであるフレームデータ（グレイレベルの画像データ）の入力（ステップＳ１０１）、原画像データに施す濃度値シフトと呼ばれる前処理（ステップＳ１０２）、濃度値シフトされた原画像データに施す多重解像度分解としてのウェーブレット変換（ステップＳ１０３）、この変換により得られる係数に対するコントラスト強調のための重み付け処理（ステップＳ１０４）、重み付けされた係数に施される再構成処理としての逆ウェーブレット変換（ステップＳ１０５）、及び、逆ウェーブレット変換により得られたコントラスト強調画像の表示及び記憶（ステップＳ１０６）を含む。以下、この処理を順に詳述する。
【０１６６】
（原画像入力）
画像プロセッサ５６は、まず、操作器５８を介して与えられる操作者の指令に応答して、画像メモリ５４からコントラスト強調処理対象のグレイレベルのデジタル画像データ（フレームデータ）をそのワークメモリに読み込む（ステップＳ１０１）。
【０１６７】
（濃度値シフト）
次いで、画像プロセッサ５６は、読み込んだ画像データに、濃度値（シフト）と呼ばれる前処理を自動的に実行する（ステップＳ１０２）。
【０１６８】
この濃度値シフトは、画像の平均濃度値が濃度階調（スケール：本実施形態ではグレイレベルのスケール）の中心に在るように画像全体の濃度値を濃度階調上でシフトする前処理である。この濃度値シフトを行うことで、画像表示装置のダイナミックレンジ（モニタ６０）を有効に活用し、処理対象の原画像にコントラスト強調を適正に掛けることができる。すなわち、スケールアウトする画素数を抑えてコントラスト強調を確実に掛けることができる。
【０１６９】
いま、例えば、濃度階調が８ビット（２５６階調）の原画像の濃度値をｆ(x、y)とすると、シフトさせる値＝offsetは、
【０１７０】
【数１】
0004844886.tif 000002
【０１７１】
このため、画像プロセッサ５６は、具体的には図３３に示す処理を行なう。最初に、画像プロセッサ５６は、式（１）に基づいて各画素（ｘ、ｙ）の濃度値ｆ(x、y)を用いてシフト値offsetを演算する（ステップＳ１０２Ａ）。次いで、画像プロセッサ５６は、予め定めたアルゴリズムにより画素位置（ｘ、ｙ）を指定する（ステップＳ１０２Ｂ）。これにより、２次元原画像の例えば１行１列目の画素が指定される。
【０１７２】
【数２】
0004844886.tif 000003
【０１７３】
【数３】
0004844886.tif 000004
【０１７４】
この後、画像プロセッサ５６は全ての画素（ｘ、ｙ）について上述の処理が済んだか否かを判断する（ステップＳ１０２Ｈ）。この判断がＮＯとなる場合には、処理をステップＳ１０２Ｂに戻して、次の画素（ｘ、ｙ）に対して上述したステップＳ１０２Ｂ〜Ｓ１０２Ｇの処理を繰り返す。ステップＳ１０２Ｈにおける判断がＹＥＳになると、この濃度値シフトの処理は終了する。
【０１７５】
このように前処理としての濃度値シフトを実行することで、図３４に例示するように、濃度ヒストグラム上で曲線がシフトする。ヒストグラム曲線Ａの如く、濃度値シフト前にはスケールアウトする画素が非常に多かったものが、濃度値シフト後にはヒストグラム曲線全体がスケール中央に移動し、スケールアウトする画素が無くなるか又は少なくなる。
【０１７６】
（多重解像度分解）
図３２に戻って説明すると、次いで、画像プロセッサ５６は、濃度値シフトされた原画像に対して多重解像度分解の処理を、例えばウェーブレット変換を施すことで実行する（ステップＳ１０３）。このウェーブレット変換は、一例として、そのレベルｊ＝１〜８まで順次実行される。このレベルｊとは、多重解像度分解の度合いを示し、レベルｊの数値が低いほど解像度が高い（したがって、レベルｊ＝１の場合が最も解像度が高い）。
【０１７７】
【数４】
0004844886.tif 000005
【０１７８】
このウェーブレット変換は、２乗可積分関数Ｌ２（Ｒ）に属する関数を基底として、この関数Ｌ２（Ｒ）に属する任意の信号を表現する手段であり、ウェーブレット（短い波：Wave-lets）関数を時間軸上でシフト或いは拡大縮小して求めた基底関数と処理対象との信号との内積である。
【０１７９】
【数５】
0004844886.tif 000006
【０１８０】
【数６】
0004844886.tif 000007
【０１８１】
【数７】
0004844886.tif 000008
【０１８２】
【数８】
0004844886.tif 000009
【０１８３】
なお、この多重解像度解析にはウェーブレット変換が重宝であるが、その他の適宜な変換を用いることもできる。また、ウェーブレット変換を用いた場合でも、必ずしもドベシイ関数を基底としたウェーブレット変換でなくてもよく、例えばハールウェーブレットなどを用いた変換であってもよい。
【０１８４】
図３５には、ｎ×ｍ個の画素数の原画像Ｓ（０）（同図（ａ）参照）にレベルｊ＝１のウェーブレット変換を施したときの係数画像（図３５（ｂ））、この係数画像の低周波成分の展開係数の画像Ｓ（１）にレベルｊ＝２のウェーブレット変換を施したときの係数画像（同図（ｃ））、及び、この係数画像の低周波成分の係数画像Ｓ（２）にレベルｊ＝３のウェーブレット変換を施したときの係数画像（同図（ｄ））に夫々模式的に示す。
【０１８５】
（重み付け処理）
このようにウェーブレット変換が済むと、画像プロセッサ５６は、かかる変換により得られる係数にコントラスト強調のための重み付け処理を自動的に実行する（ステップＳ１０４）。この重み付け処理は、本発明の別の特徴の一つをなす。この重み付け処理の概要を図３６に示す。この重み付け処理は、原画像の濃度値の特徴（属性）に応じて行なわれる。
【０１８６】
＜基準重みの自動設定＞
まず、画像プロセッサ５６が自動的に行う基準重みの設定（指定）について説明する（ステップＳ１０４Ａ）。
【０１８７】
前述したウェーブレット変換によりサブバンドの低周波成分の係数ｓと高周波成分の係数ｗとが各レベルｊ（本実施形態ではｊ＝１〜８）の下で得られる。画像の濃度勾配情報は高周波成分に含まれているので、この高周波成分を操作することでコントラストの強調（又は調整）を行なうことにする。そのために、各レベルｊのサブバンドの高周波成分を重み付けすることにする。この重みをα（ｊ）で表記する。
【０１８８】
この重みα（ｊ）をいかに演算してどのように調整するか（重みの自動設定）について説明する。
【０１８９】
本発明者は、重みα（ｊ）と濃度ヒストグラムの関係について研究して幾つかの特徴を見出した。その一つは、重みα（ｊ）の値をレベルｊの値に拠らずに同一の値に設定すると、重みα（ｊ）の値の大きさに比例して画素濃度値のとり得る範囲が増加することである。しかし、この重みα（ｊ）をあまり大きく設定し過ぎると、濃度値０〜２５５の範囲からスケールアウトする画素が多くなって好ましくないことも分った。そこで、本実施形態では、スケールアウトする画素数の全画素数に対する割合から自動的に重みα（ｊ）を設定するように構成する。このためには、まず、以下のようにして基準となる重みα０（＝α（１））値を決める。
【０１９０】
この基準重みα０は、コントラスト強調される画像のうち、最も周波数の高い（高分解能）の画像（レベルｊ＝１の画像）を最優先させるために与えられるもので、この画像が最も大きな重み（＝基準重みα０）で重み付けられる。
【０１９１】
なお、この基準重みα０の値は、条件設定によって変わるが、一例としては、３〜４程度の値を採る。
【０１９２】
【数９】
0004844886.tif 000010
【０１９３】
【数１０】
0004844886.tif 000011
【０１９４】
＜重み関数の設定＞
上述のように基準重みα０が処理対象の原画像自身の濃度ヒストグラム、すなわち原画像の属性から決まると、画像プロセッサ５６はその基準重みα０を用いて予め定めた複数種のパターンに応じた重み関数を自動的に設定する（ステップＳ１０４Ｂ）。
【０１９５】
つまり、画像プロセッサ５６は、重みα（ｊ）をサブバンド毎に変化させることでコントラストの強調効果も変わるので、本実施形態では、決定された基準重みα０を下記の演算式に当てはめて５種類の重み関数を演算する。これにより設定された５種類の重み関数の関数値は、レベルｊ毎に、例えばテーブルに保管・記憶される。
【０１９６】
【数１１】
0004844886.tif 000012
【０１９７】
このうち、式（８）に基づいて設定される重み関数は、図３７の直線Ａで示すように、レベルｊの値に拠らずに、常に一定値α０（＝基準重み）の重みα（ｊ）を採る。この重みα（ｊ）＝α０は、強調する画像のうちの最も周波数の高い（高分解能）の画像成分に与える重みである。
【０１９８】
また、式（１０）に基づいて設定される重み関数は、図３７の直線Ｂ１で示すように、レベルｊ＝１のときに重みα（ｊ）＝基準重みα０となり、この値からレベルｊが上がるにつれて直線的に低下し、レベルｊ＝８のときに重みα（ｊ）＝１の値を採る。この重みα（ｊ）＝１を与える最高位のレベルｊ＝８の画像成分は、原画像全体の平均の濃度値を意味し、本実施形態では濃度値シフトを前処理として行なっているため、かかる平均濃度値＝１２８に対する重みということになる。
【０１９９】
式（９）に基づいて設定される重み関数は、図３７の曲線Ｂ２で示すように、レベルｊ＝１のときに重みα（ｊ）＝基準重みα０となり、この値からレベルｊが上がるにつれて緩やかなＳ字状の非線形な軌跡を画いて低下し、レベルｊ＝８のときに重みα（ｊ）＝１の値を採る。具体的には、レベルｊが１から上がるにつれて下に緩やかに膨らんだ重み曲線を画きながら、途中のレベルｊ＝４を境にして上に緩やかに膨らんだ重み曲線をみながら、最終的にはレベルｊ＝８で重みα（ｊ）＝１に収まる。
【０２００】
さらに、式（１１）に基づいて設定される重み関数は、図３７の曲線Ｂ３で示すように、レベルｊ＝１のときに重みα（ｊ）＝基準重みα０となり、この値からレベルｊが上がるにつれて緩やかに低下するが、レベルｊが小さいうちの低下率は低く、レベルｊが高い後半部分に急激に低下するという重み曲線を画いている。これとは反対に、式（１２）に基づいて設定される重み関数は、図３７の曲線Ｂ４で示すように、レベルｊ＝１のときに重みα（ｊ）＝基準重みα０となり、この値からレベルｊが上がるにつれて重みは低下するが、レベルｊが小さいうちの低下率は高く、レベルｊが高い後半部分に低下率が飽和するという重み曲線を画いている。
【０２０１】
これらの複数種の重み関数のうち、直線Ａ及びＢ１及び曲線Ｂ２〜Ｂ４で表される重み関数は単調非増加関数として分類することができ、直線Ｂ１及び曲線Ｂ２〜Ｂ４で表される重み関数は単調減少関数として分類することができる。
【０２０２】
直線Ｂ１及び曲線Ｂ２〜Ｂ４で示す重み関数がレベルｊに応じて非一定の重みを採る重み関数（単調非増加関数）であって、このうち、曲線Ｂ２〜Ｂ４で示す重み関数は非線形の重み関数である。因みに、直線Ａは一定値の線形の重み関数である。また、直線Ｂ１の重み関数も線形の重み関数である。
【０２０３】
このように複数種の重み関数を設定するのは、処理対象の原画像がどのような画像内容（濃度値の属性）を有していても、その画像内容に応じた適正なコントラスト強調の選択の幅を広げるためである。
【０２０４】
ここで、図３７に示した各種の重み関数の一般形を例示する。この重み関数は、変数ｊに関するべき関数であって、
【０２０５】
【数１２】
0004844886.tif 000013
【０２０６】
α（１）＝α０及びα（８）＝１を通り、且つ、ｊ＝１〜８については単調非増加の関数として表すことができる。実係数ａｎ、ａｎ−１、…、ａ０を適宜な値に設定することにより、前述した図３７に示す曲線Ｂ１〜Ｂ４のように重み関数を変化させることができる。なお、直線Ａで表される関数は、α（８）＝１という条件を満たさないが、強調のための全ての重みを一定にした場合として用いられる。
【０２０７】
なお、最高レベルｊがどこまでの値になるかということは、画像の大きさ（マトリクスサイズ）に依存する。例えば、画像のマトリクスサイズ＝２５６×２５６の場合には最高レベルｊ＝８となり、画像のマトリクスサイズ＝１０２４×１０２４の場合には最高レベルｊ＝１０となる。このため、最高レベルｊ＝１０までの重み関数が必要な場合、レベルｊ＝１で重みα（ｊ）＝α０となり、レベルｊ＝１０で重みα（ｊ）＝１となるように減少する重み関数が用いられる。
【０２０８】
＜重み関数の選択＞
次いで、演算処理プロセッサ１３は上述のように基準重みα０に応じて自動設定した複数種の重み関数から、原画像の濃度値の属性に応じた最適な重み関数を選択（指定）する（ステップＳ１０４Ｃ〜Ｓ１０４Ｊ）。
【０２０９】
前述のように、本実施形態にあっては、高周波成分の重みα（ｊ）を制御して再構成（逆ウェーブレット変換）を行ない、コントラスト強調された画像を生成するのであるが、本発明者が行なった研究によれば、重みα（ｊ）をいかに与えるかによって、その結果であるコントラスト強調の度合いが異なることが分っている。
【０２１０】
これを説明すると、一般的に、重み関数を図３７の直線Ａ（式（９））のように均一重みに設定してコントラスト強調を行なうと、スケールアウトが目立つようになる。これは、重みα（ｊ）をレベルｊの値に拠らずに一定したことで、ダイナミックレンジは広がるが、選択される濃度値が限定されることに因る。また、重み関数を図３７の曲線Ｂ４（式（１２））のように非線形に設定した場合、レベルｊが高いところでの重みα（ｊ）が小さいので、コントラスト強調の度合いは低い。
【０２１１】
これに対して、重み関数を図３７の曲線Ｂ２の曲線（式（９））、直線Ｂ２（式（１０））、又は曲線Ｂ３（式（１１））で表される非一定の重み関数を採用した場合、スケールアウトを抑制しつつ、原画像の内容の細かい特徴までも良く強調できる。
【０２１２】
しかしながら、必ずしも非一定の重みα（ｊ）が万能ではないことも同時に分っている。例えば画像に写っている「空」のように特定の濃度値が多く存在する部分を有する原画像の場合、非一定の重み関数を適用すると、かかる部分でアーチファクトが発生することも分っている。このような原画像の場合、一定の重み関数を採用した方がアーチファクト抑制の観点から無難である。
【０２１３】
つまり、原画像に「空」のような一定濃度値の領域が多いのか、「家」の屋根、壁のように濃度値がシャープに変化する領域があるのか、「人物像」のように濃度値の変化が多いのかなど、原画像の濃度ヒストグラムがどのような分布を示すのかということを考慮した重み関数の選択が必要になる。つまりは、処理対象である原画像の濃度値の特徴を判断し、適切な重み関数を選択（切換）することが重要なのである。
【０２１４】
そこで、本実施形態では、この重み関数を適切に選択するための指標として、原画像の濃度値に含まれる低周波成分に対する高周波成分の割合を基礎的な指標として採用する。これは、かかる割合が原画像の特徴を判別する一つの指標になり得ることを見出したことに拠る。さらに、別の指標としては、累積ヒストグラムから得られる最大傾斜も有効である。本実施形態の場合、原画像の特徴を判別する手法として、上述の「高周波成分の割合」と「累積ヒストグラムの最大傾斜」を組み合わせて使用し、判別を高度化させるようにする。なお、処理の簡単化を重視した場合、「累積ヒストグラムの最大傾斜」の情報を用いずに、「高周波成分の割合」のみを用いた判別も可能である。
【０２１５】
以上のことを踏まえて、図３６に戻って説明する。画像プロセッサ５６は、各レベルｊでのウェーブレット変換による多重解像度分解の係数情報から、低周波成分の絶対値の和に対する高周波成分の絶対値の和の割合Ｒをレベルｊ毎に演算する（ステップＳ１０４Ｃ）。これにより、例えば、レベルｊ＝１〜８まで７個の割合Ｒが演算される。
【０２１６】
次いで、画像プロセッサ５６は、この割合Ｒが予め定めた閾値Ｒｔｈ以下か否かを判断する（ステップＳ１０４Ｄ）。
【０２１７】
この判断がＹＥＳ、すなわちＲ≦Ｒｔｈ以下となる場合、画像プロセッサ５６は累積濃度ヒストグラムの最大傾斜ＩＮＣｍａｘを演算する（ステップＳ１０４Ｅ）。累積濃度ヒストグラムの最大傾斜とは、濃度ヒストグラムを積分して得た曲線のうちの最大傾斜を言う（図３８参照）。
【０２１８】
この最大傾斜ＩＮＣｍａｘが得られると、画像プロセッサ５６は最大傾斜ＩＮＣｍａｘ≧閾値ＩＮＣｔｈか否かを判断する（ステップＳ１０４Ｆ）。ここで、閾値ＩＮＣｔｈは事前に設定した所望の値である。この判断でＹＥＳ、すなわち最大傾斜ＩＮＣｍａｘ≧閾値ＩＮＣｔｈの条件が成立する場合、画像プロセッサ５６は重み関数として、式（８）に基づく一定重みα（ｊ）の関数を選択する（ステップＳ１０４Ｇ）。
【０２１９】
これに対して、ステップＳ１０４ＦでＮＯの判断、すなわち最大傾斜ＩＮＣｍａｘ＜ＩＮＣｔｈとなるとき、及び、前述したステップＳ１０４ＤでＮＯ、すなわち割合Ｒ＞Ｒｔｈとなるときには、一例として、式（９）に基づく非線形の重みα（ｊ）（図３７の曲線Ｂ２参照）を選択する（ステップＳ１０４Ｈ）。なお、このステップＳ１０４Ｈにおいて、式（９）〜（１２）基づく適宜な重みα（ｊ）を選択するようにしてもよい。
【０２２０】
このステップＳ１０４Ｄ〜Ｓ１０４Ｈまでの処理は、原画像の大きさに応じて予め決めた所定数のレベルｊ（例えばｊ＝１，２）の夫々について繰り返し実行される（ステップＳ１０４Ｉ）。例えば、画素数２５６×２５６の２次元画像の場合、レベルｊ＝１，２の夫々について割合Ｒ≦Ｒｔｈか否かが判定され、上述した処理が繰り返される。また、画素数１０２４×１０２４の２次元画像の場合、レベルｊ＝１，２，３の夫々について割合Ｒ≦Ｒｔｈか否かが判定され、上述した処理が繰り返される。
【０２２１】
このように、画素数が多くなるほど判定対象のレベルｊの数を多くすることで、原画像の濃度値が有する属性・特徴をきめ細かく判別することができる。ただし、かかる割合Ｒ≦Ｒｔｈを全てのレベルｊ＝１〜８について実行しないのは、通常、レベルｊが高くなると、この割合Ｒはあまり意味が無くなるため、演算量との兼ね合いで適宜なレベルｊまでに抑えることが懸命である。
【０２２２】
このため、かかる判別及び重み関数の選択が適宜なレベルｊ＝１，２まで行なわれると、画像プロセッサ５６は全体のレベルｊ＝１〜８に対する重み関数の傾向を推定できるので、この推定に基づいて残りのレベルｊ＝３〜８に対する重み関数を選択する（ステップＳ１０４Ｊ）。
【０２２３】
レベルｊ＝１，２に対する判定の結果、レベルｊ＝１、２共に、式（９）に基づく非線形の重み関数が選択される場合もあるし、式（８）に基づく一定値の重み関数が選択される場合もある。また、レベルｊ＝１で式（９）に基づく非線形の重み関数が選択されるが、レベルｊ＝２で式（８）に基づく一定値の重み関数が選択される場合もある。そこで、ステップＳ１０４Ｊでは、一例として、レベルｊ＝２で選択した重み関数をレベルｊ＝３〜８に対しても適用すればよい。なお、高い方のレベルｊについては重み付けを省略する（すなわち、重み＝１を設定する）こともできる。
【０２２４】
このように原画像の濃度値が有する属性・特徴に応じた最適な重み関数がレベルｊ毎に自動的に設定されると、画像プロセッサ５６は、その重み関数の関数値（テーブル）を参照して重みα（ｊ）の値を設定する（ステップ１０４Ｋ）。
【０２２５】
画像プロセッサ５６は、この後、その処理を前述した図３２のステップＳ１０５に移して、設定した重みα（ｊ）を高周波成分に与えた画像再構成処理を行う。この処理は下記の式に基づく逆ウェーブレット変換で行われる。
【０２２６】
【数１３】
0004844886.tif 000014
【０２２７】
この画像は、ステップＳ１０５において、表示器１７に表示されるとともに、その画像データが例えば画像データ記憶装置１２に格納される。
【０２２８】
なお、上述した一連の処理において、原画像における、濃度シフトの対象領域（濃度平均値を演算する領域）、多重解像度分解を行い対象領域、画像の特徴（濃度値の特質）の判別、及び、重み付け関数の設定に要するそれぞれの領域は同一領域とすることが望ましい。
【０２２９】
（作用効果）
このように、パノラマ画像上で指定された局所的な領域に上述したコントラスト強調処理を掛けることができる。これにより、前述した第１の実施形態における作用効果に加えて、かかるコントラスト強調処理に拠る種々の優位性を享受することができる。
【０２３０】
まず、前処理として原画像の濃度値シフトを行なっているので、濃度階調度のダイナミックレンジを有効に利用でき、その後に行なうコントラスト強調処理を適切化させることができる。
【０２３１】
また、重みα（ｊ）の値をレベルｊ毎に変えているので、再構成画像は複数の濃度レベルを使うことになり、スケールアウトを抑えつつ、ブロックアーチファクトを抑制しかつ低周波成分の構造物を見せながら、原画像の細かい特徴まで適切にコントラスト強調でき、優れた階調表現性を得ることができるとともに、画像全体としての広い濃度範囲のコントラストが常に適切に強調される。
【０２３２】
さらに、従来の各種の画像コントラスト強調法とは違って、本実施形態では、「低周波成分の絶対値に対する高周波成分の絶対値の割合」と「累積ヒストグラムの最大傾斜」を組み合わせて使用することで、画像の特徴を自動的に且つ的確に把握してコントラスト強調を行なっている。このため、コントラスト強調画像の中でアーチファクトを大幅に抑制でき、パノラマ画像に関する画質を向上させることができる。
【０２３３】
このように本実施形態に係るコントラスト強調法によれば、濃度値の変化の小さい領域で雑音を強調し過ぎることが無く且つ画像全体の質感を保ちつつ、原画像の特徴に応じたコントラスト強調を行なうことができる。このため、歯科の読影に有効なパノラマ画像を提供することができる。
【０２３４】
さらには、前述したように、濃度シフトを行っているので、ダイナミックレンジを有効に利用してメリハリのある画像を提供できるとともに、滑らかな重み係数の設定によってブロックアーチファクトの発生を確実に抑制して画質を上げることができる。
【０２３５】
さらに、従来の幾つかの手法に係るコントラスト強調法とは違って、多重解像度分解した後の高周波成分の係数に重み付け処理を施すだけであるため、演算量はそれほど多くならず、演算負荷の増加を抑制できる。また、この重み付けが常に殆ど画像の特徴とマッチしており、画像の内容によっては、過度なコントラスト強調が起こったり、ブロック状のアーチファクトが発生し易くなったりするといったことも著しく軽減される。
【０２３６】
ところで、本実施形態にあっては、図３２に代表的に示す一連のコントラスト強調処理は画像プロセッサ５６により自動的に実行される。このため、操作者は操作器５８を介して処理実行を指示するだけで済む。しかも、この自動化されたコントラスト強調は、前述したように原画像の特徴に基づいて行なわれる。このため、操作者にとって作業を省力化できる上に、的確にコントラスト強調された画像を得ることができる。
【０２３７】
なお、このパノラマ画像撮影装置に適用可能なコントラスト強調処理は、必ずしも上述したものに限定されるものではなく、従来良く知られている手法で実施してもよい。それらの手法として例えば、ヒストグラムを操作するHistogram Equalization (HE)法、コントラスト強調に局所性を与え且つコントラスト強調が過度になることを抑制するContrast Limited Adaptive Histogram Equalization (CLAHE)法、画像の濃度勾配の情報を用いた方法などがある。このため、これらのコントラスト強調処理の参照文献を以下にリストアップしておく。
【０２３８】
【非特許文献１】W.K. Pratt: Digital image processing, John Wiley & Sons, New York, 1978
【非特許文献２】S.M. Pizer, et al.:”Adaptive histogram equalization and its variations,”Comput. Vision, graph. image proc., vol.39, pp.355-368, 1987.
【非特許文献３】S.G.Mallat, S.Zhong:”Characterization of signals from multiscale edges,”IEEE Trans. PAMI, vol. 14, pp.710-732, 1992
【非特許文献４】J. Lu, et al.:”Contrast enhancement via multiscale gradient transformation,”IEEE Int'l Conf Imag. Proc. (ICIP), pp.482-486, 1994.
【非特許文献５】J.J.Heine, et al.:”Multiresolution statistical analysis of high-resolution digital mammograms,”IEEE Trans. Medical Imaging, vol.16, pp.503-505, 1997
【非特許文献６】K.V.Velde:”Multi-scale color image enhancement,”IEEE Int Conf Image Proc (ICIP), vol.3, pp.584-587, 1999
【特許文献３】米国特許第５，４６７，４０４号公報
【特許文献４】米国特許第５，９６０，１２３号公報  （第３の実施形態）  次に、図３９及び図４０を参照して、本発明のパノラマ画像撮影装置に係る第３の実施形態を説明する。なお、前述と同様のハードウエア構成要素には同一の参照符号を用いる。
【０２３９】
この実施形態に係るパノラマ画像撮影装置は、患者の歯列が理想的なものではなく、とくに、歯列の中に歯同士が重なっている場合でも、その部分の重なり具合や前後関係を適切に読影することができる機能を有する。このように歯と歯が重なっている場合、パノラマ画像にはその重なりの部分が白く写り、読影できないか又は精度の高い読影をすることができないという問題があった。
【０２４０】
この問題は、読影時において、図１９，２０に示した読影処理の最中の適宜なタイミングで、又は、その読影処理の後に引続いて、後述する有効幅制御処理を行うことで解決される。
【０２４１】
この有効幅制御処理は、コントローラ５７がソフトウエア処理として、検出器３２の検出面３２Ａの横方向の有効幅を制御するものである。詳しくは、検出器３２が移動される横方向における当該検出器３２のＸ線入射の有効幅と当該有効幅の位置とをパノラマ画像のデータについて自在に制御ものである。このため、コントローラ５７により機能的に実現される部分断面像（ＲＯＩで指定された部分的な断面の画像）の生成機能は、この有効幅制御処理の機能を有している。この有効幅制御処理は、前述した第１の実施形態及び第２の実施形態の夫々において実行することができる。
【０２４２】
図３９（Ａ），（Ｂ）に互いに隣接する歯１、２が互いに重なっている様子を模式的に示す。そこで、検出器３２のＸ線入射の通常の有効幅Ｗ１、例えば３．５ｍｍを小さくして（例えばＷ２＝２ｍｍ）、その小さくした有効幅のＸ線を検出器３２の入射面３２Ａの横方向（検出器３２をスキャン時に移動させる方向）の右端及び／又は左端に移動させる。この有効幅の減少及び移動の処理を、コントローラ５７にソフトウエア処理で実行させる。つまり、歯が重なっている部分は、Ｘ線管３１と検出器３２が共に両方の歯１，２に跨っているので、読影者は、検出器の有効幅を、それを回避するような小さい値に設定し、その有効幅の部分を移動させる。これにより、画像上の歯の重なりを極力回避できる。例えば、図３９（Ａ），（Ｂ）は、Ｘ線管３１及び検出器３２がスキャンのための移動軌跡上の同一位置に在る状態を示しているが、検出器３２の有効幅Ｗが狭い分、同図（Ｂ）の場合の方が同図（Ａ）の場合よりも歯の重なりの画像への影響が少ない。
【０２４３】
このため、この性質を活かして、読影者とコントローラ５７との間で、以下の図４０に概略説明する処理を行なうことで、歯同士の重なり具合を画像上で把握できる。
【０２４４】
前述したように、歯同士が重なっている部分は前述したように、パノラマ画像上で白く写りこんでいる。このため、コントローラ５７は読影者からのＲＯＩ情報を受け付けて、歯同士の重なり部分と当該重なり部分を含む部分領域とを特定する（ステップＳ１５０）。次いで、コントローラ５７は、その重なり部分だけ、検出器３１の有効幅をその検出面３１Ａの左端に移動させて、その移動した状態における部分領域の画像を、画像プロセッサ５６を稼動させて再構成する（ステップＳ１５１）。この有効幅の移動には、一例として、該当するフレームデータに対して関数値が１と０を採るフィルタを使用すればよい。また、再構成には前述したゲインを使用する。この後、コントローラ５７は、かかる重なり部分だけ、検出器３１の有効幅をその検出面３１Ａの右端に移動させて、その移動した状態における部分領域の画像を再構成する（ステップＳ１５２）。このように有効幅を左右にそれぞれ振った２通りの画像が生成されるので、これらの画像を比較態様でモニタ６０に表示させる。このため、読影者は、表示された２通りの再構成像を目視で比較することで、隣同士の歯１，２がどのように重なっているのかということについて診断をつけ易くなる。また、何れか一方の再構成像には重なり部分の影響の少ない画像が得られるので、診断の精度も向上する。
【０２４５】
その他の付随する効果として、検出器３２の有効幅（横幅）とその位置を装置の外部、すなわち操作器５８からプリセット制御できるようにするとよい。これにより、従来のパノラマ断層軌道上で、歯の重なりが観測される場所において、等価的に検出器３２の横幅とその位置を制御すれば、Ｘ線管３１と検出器３２のジオメトリが歯の重なりを可能な限り避けられるように設定することにより、従来診断の難しかった歯の重なりのある部分のパノラマ画像上での重なりを極力減らすことができ、診断を容易にすることもできる。
【０２４６】
（第４の実施形態）
次に、図４１〜図４４を参照して、本発明のパノラマ画像撮影装置に係る第４の実施形態を説明する。なお、前述と同様のハードウエア構成要素には同一の参照符号を用いる。
【０２４７】
この実施形態に係るパノラマ画像撮影装置も、前述の第３の実施形態と同様に、歯同士の奥行き方向の重なりがあっても、その重なりを回避して歯同士の間の構造を確実に表示することができることを特徴とする。
【０２４８】
これを実現するため、本実施形態に係るパノラマ画像撮影装置は、図４１に示す、Ｘ線入射面８２Ａを持つデジタルタイプの半導体検出器８２を備えている。同図に示す如く、この検出器８２のＸ線入射面８２Ａは、Ｘ線入射方向から見て略十字形を成しており、横方向（Ｘ方向）に広がるより広角の第1の入射領域Ｋ１とその上下に広がる縦方向（Ｙ方向）の第２の入射領域Ｋ２とから成る。このうち、第1の入射領域Ｋ１のサイズは、例えば２．５〜７．５ｃｍ（横方向長さＬＡ）×１０ｃｍ（縦方向長さＬＢ）程度に形成されており、ラインセンサではなくエリアセンサの範疇に入る２次元画素領域を有している。とくに、横方向長さＬＡは従来のラインセンサの範疇に入る幅よりも極力大きいことが望ましい。また、縦方向長さＬＢは患者の歯茎の上下領域を十分カバーできるように設定されている（仮想線Ｈを参照）。
【０２４９】
一方、第２の入射領域Ｋ２は、歯茎以外の領域もある程度カバーできるように、その横方向の幅は小さいライン状の画素領域を有している。この第２の入射領域Ｋ２を細長く形成している理由は、あまり必要では無い画素領域を減らして信号処理及び演算処理の量を減らすためである。なお、それらの処理量が問題にならない場合、この検出器８２の入射領域は、第１、第２の入射領域Ｋ１、Ｋ２をカバーする矩形状にしても構わない。
【０２５０】
この検出器８２は、その第1、第２の入射領域Ｋ１，Ｋ２の各画素から、前述した検出器３２と同様に、透過Ｘ線の強度に対応したデジタル量の検出信号を出力することができる。
【０２５１】
この検出器８２は、図４２に示すように、Ｘ線管３１に対峙して配置され、前述したように、予め設定した標準面を焦点としてスキャンするように被検体Ｐの口顎部の周りを回転移動する。この結果、検出器８２の第１の入射領域Ｋ１は横方向、すなわちスキャンによる移動方向に広いので、歯列を透過するＸ線パスの視野方向は広がり、その中の幾つかのＸ線パスは歯同士の重なり部分の隙間（歯と歯の隙間）をも透過する。つまり、第１の入射領域Ｋ１には、歯の重なっていない方向から見たＸ線パスに沿った透過Ｘ線も入射する。
【０２５２】
このため、コントローラ５７は、この検出器８２を用いて収集したフレームデータを用いて標準面のパノラマ画像Ｐpanoを前述と同様に再構成して表示する（図４３、ステップＳ１６１、Ｓ１６２：図４４参照）。次いで、コントローラ５７は、オペレータの操作情報に基づいてパノラマ画像Ｐpanoに部分的な視野領域をＲＯＩにより指定する。（ステップＳ１６３：図４４）この部分的な視野領域は、パノラマ画像Ｐpano上で歯同士が奥行き方向において重なっている又はそのような疑いのある部分に指定することが好適である。次いで、コントローラ５７は、その部分的な視野領域の大きさに相当する、前記検出器８２の第１の入射領域Ｋ１の部分領域ＲＧを特定する（ステップＳ１６４：図４４参照）。この部分領域ＲＧは初期領域として特定するもので、例えば第１の入射領域Ｋ１の何れか一方の横方向の端の領域に特定される。コントローラ５７は次いで、検出器８２のその初期領域で収集された、フレームデータの一部のデータを用いて前述と同様に画像を再構成し表示する（ステップＳ１６５）。これにより、図４４に示すように、パノラマ画像Ｐpano上で指定した部分的な視野領域（ＲＯＩ）に画像Ｐａが表示される。
【０２５３】
次いで、コントローラ５７は、かかる再構成及び表示を終了しない場合（ステップＳ１６６でＮＯ）、部分的な視野領域（ＲＯＩ）の大きさは変えずに、その視野領域に相当する、第１の入射領域Ｋ１上の部分領域ＲＧを他方の端の方向に所定量だけ自動的にシフトさせる（ステップＳ１６６）。これは、かかる部分的な視野領域（ＲＯＩ）の位置は変えずにＸ線パスの投影方向を変えたことに相当する。次いで、コントローラ５７は、検出器８２のその移動させた部分領域で収集されたデータ（フレームデータの他の一部のデータ）を用いて前述と同様に画像を再構成し表示する（ステップＳ１６５）。これにより、パノラマ画像Ｐpano上で指定した部分的な視野領域（ＲＯＩ）の画像Ｐａが別の投影角度で表示される。
【０２５４】
以下、同様にして、コントローラ５７は、かかる部分的な視野領域の画像（つまり固定した位置の部分画像）を、第１の入射領域Ｋ１で部分領域を自動的にシフトさせながら、再構成及び表示を連続して繰り返し実行する（ステップＳ１６５〜Ｓ１６７）。この結果、パノラマ画像Ｐpano上の部分的な視野領域の画像は、第１の入射領域Ｋ１上の部分領域を順次シフトさせながら、投影角度を連続的に変えて自動的に表示される。
【０２５５】
このため、オペレータはパノラマ画像Ｐpano上で一回、医学的に興味のある部分的な視野領域をＲＯＩとして指定するだけで、その視野領域の位置は変えずに、投影角度の違う部分的な画像を動画として得ることができる。したがって、オペレータは、その連続的に表示される部分的な画像の中に、歯の重なりの少ない又は無い（隙間の）画像を見いだすことができる。
【０２５６】
オペレータは、そのような歯同士の重なりが少ない又は無い画像が得られたならば（ステップＳ１６６でＹＥＳ）、その画像について、前述した焦点最適化処理を実行して焦点ボケのより少ない画像Ｐoptを得る（ステップＳ１６８:図４４参照）。
【０２５７】
このように、歯同士に奥行き方向の重なりがあっても、より広角の視野の検出器８２の採用、投影角度をシフトさせながら画像を作成して歯同士の重なりが無い投影角度の検索、及び、歯同士の重なりが無い投影角度を見つけたときの焦点最適化処理を組み合わせることで、歯と歯の間の隙間の構造を描出した焦点最適化画像を得ることができる。
【０２５８】
なお、検出器７８の第１の入射領域Ｋ２の視野の程度（広角の大小）によって、観察可能な歯同士の重なりの程度は決まる。第１の入射領域Ｋ２の視野範囲が広いほど、歯同士の重なりがきつくても観察可能になる。
【０２５９】
この一連の処理の際、歯同士の重なりを主眼にするため、第２の入射領域Ｋ２の上下方向はそれほど広い領域は必要ない。このため、第１の入射領域Ａ１は演算負荷を減らす目的で狭く設定しており、許容される投影角度の中心部の投影角度のときに、部分視野の画像が上下方向に延びて、その伸びた部分の構造も参考程度に表示される。
【０２６０】
また、上述した歯同士の隙間が無い投影角度の検索は、オペレータが停止の指示を出すまで自動的に繰り返して行なうようにしてもよい。
【０２６１】
なお、本発明は上述した実施形態及び変形例で示す構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の本発明の要旨を逸脱しない範囲で、さらに適宜に変形して実施可能であり、それらの変形も本発明の概念に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０２６２】
【図１】本発明に係るパノラマ画像撮影装置の外観を示す概略斜視図。
【図２】本発明に係るパノラマ画像撮影装置の電気的な構成を示す概略ブロック図。
【図３】本発明で導入した、焦点に対するゲインの考え方を説明する図。
【図４】歯列と奥行き方向との関係を説明する図。
【図５】ファントムの一例を説明する図。
【図６】ファントムの別の例を説明する図。
【図７】ファントムの別の例を説明する図。
【図８】歯列とゲインを設定する奥行き方向の範囲とを説明する図。
【図９】本発明で導入したゲインを表すスピードカーブを例示するグラフ。
【図１０】標準面のパノラマ画像上に設定するＲＯＩの種類を例示する図。
【図１１】本発明に係る焦点最適化のための基本的な処理を説明する概略フローチャート。
【図１２】本発明に係る焦点最適化のためのフレームデータの重ね合わせ加算を説明する図。
【図１３】コントローラが実行するゲイン事前計測の処理の概要を説明するフローチャート。
【図１４】歯列の複数の断面とＸ線管及び検出器を結ぶ方向（奥行き方向）との関係を説明する図。
【図１５】各奥行き方向におけるそれぞれの位置の最適ゲインの計測を説明する図。
【図１６】各奥行き方向におけるそれぞれの位置の最適ゲインの計測を説明する図。
【図１７】計測するゲインの３次元的な分布を説明する図。
【図１８】コントローラを中心とした撮影処理の概要を説明するフローチャート。
【図１９】コントローラを中心とした読影処理の概要を例示するフローチャート。
【図２０】図１９と共に、コントローラを中心とした読影処理の概要を例示するフローチャート。
【図２１】標準面のパノラマ画像を模式的に示す画面の図。
【図２２】パノラマ画像上に指定される各種のＲＯＩを例示する画面の図。
【図２３】パノラマ画像上で指定されたＲＯＩの部分（断面）の拡大図の表示例を示す画面の図。
【図２４】パノラマ画像上で指定されたＲＯＩによる断面を奥行き方向に平行移動させる概念を説明する図。
【図２５】パノラマ画像上で指定されたＲＯＩによる断面を傾斜（回転）させる概念を説明する図。
【図２６】コントローラを中心とした標準面の選択処理の概要を説明するフローチャート。
【図２７】標準面の選択の概念を説明する図。
【図２８】ＲＯＩで指定された断面の画像を表示するときの表示態様の選択処理を例示するフローチャート。
【図２９】ＲＯＩで指定された断面の画像の表示例を示す画面の図。
【図３０】ＲＯＩで指定された断面の画像の別の表示例を示す画面の図。
【図３１】ＲＯＩで指定された断面の画像の別の表示例を示す画面の図。
【図３２】本発明に係るパノラマ画像撮影装置の第２の実施形態において画像プロセッサで実行される自動化されたコントラスト強調処理の概要を示すフローチャート。
【図３３】コントローラと協働して画像プロセッサで実行される濃度値シフトを示す概略フローチャート。
【図３４】スケールアウトと濃度値シフトの関係を説明する図。
【図３５】多重解像度解析としてのウェーブレット変換を各レベルについて説明する模式図。
【図３６】画像ロセッサで実行される自動化された重み付け処理を示す概略フローチャート。
【図３７】ウェーブレット変換により得られた各レベルの高周波成分に対する重み関数を複数例示するグラフ。
【図３８】濃度ヒストグラムと累積濃度ヒストグラムの最大傾斜の関係を定性的に説明する図。
【図３９】本発明に係るパノラマ画像撮影装置の第３の実施形態においてコントローラが画像プロセッサと協働して実行する検出器の有効幅の制御の得失を説明する図。
【図４０】第３の実施形態においてコントローラが画像プロセッサと協働して実行する検出器の有効幅の制御処理の概要を示すフローチャート。
【図４１】本発明に係るパノラマ画像撮影装置の第４の実施形態で採用されている検出器の２次元のＸ線入射領域を説明する図。
【図４２】歯同士の重なりとＸ線パスの関係を説明する図。
【図４３】第４の実施形態においてコントローラにより実行される歯同士の重なり部分の隙間を検索する処理の概要を説明するフローチャート。
【図４４】第４の実施形態おける歯同士の重なり部分の隙間を検索する処理で表示される画像を説明する図。
【符号の説明】
【０２６３】
１    パノラマ画像撮影装置
１１  筐体
１２  コンピュータ
１４  撮影部
２３  上下動ユニット
２４  回転ユニット
３０  回転駆動機構
３１  Ｘ線管
３２  検出器
４１  高電圧発生器
５３  バッファメモリ
５４  画像メモリ
５５  フレームメモリ
５６  画像プロセッサ
５７  コントローラ
５８  操作器
６０  モニタ
８２  検出器
Ｐ    被験者
ＦＴ  ファントム
【図１】
0004844886.tif 000015
【図２】
0004844886.tif 000016
【図３】
0004844886.tif 000017
【図４】
0004844886.tif 000018
【図５】
0004844886.tif 000019
【図６】
0004844886.tif 000020
【図７】
0004844886.tif 000021
【図８】
0004844886.tif 000022
【図９】
0004844886.tif 000023
【図１０】
0004844886.tif 000024
【図１１】
0004844886.tif 000025
【図１２】
0004844886.tif 000026
【図１３】
0004844886.tif 000027
【図１４】
0004844886.tif 000028
【図１５】
0004844886.tif 000029
【図１６】
0004844886.tif 000030
【図１７】
0004844886.tif 000031
【図１８】
0004844886.tif 000032
【図１９】
0004844886.tif 000033
【図２０】
0004844886.tif 000034
【図２１】
0004844886.tif 000035
【図２２】
0004844886.tif 000036
【図２３】
0004844886.tif 000037
【図２４】
0004844886.tif 000038
【図２５】
0004844886.tif 000039
【図２６】
0004844886.tif 000040
【図２７】
0004844886.tif 000041
【図２８】
0004844886.tif 000042
【図２９】
0004844886.tif 000043
【図３０】
0004844886.tif 000044
【図３１】
0004844886.tif 000045
【図３２】
0004844886.tif 000046
【図３３】
0004844886.tif 000047
【図３４】
0004844886.tif 000048
【図３５】
0004844886.tif 000049
【図３６】
0004844886.tif 000050
【図３７】
0004844886.tif 000051
【図３８】
0004844886.tif 000052
【図３９】
0004844886.tif 000053
【図４０】
0004844886.tif 000054
【図４１】
0004844886.tif 000055
【図４２】
0004844886.tif 000056
【図４３】
0004844886.tif 000057
【図４４】
0004844886.tif 000058