(57)【要約】【課題】  半導体を用いたＸ線画像撮影装置において、斜め撮影の際、センサ前面にある物質の構造ムラが、特に低管電圧(８０ｋＶｐ以下)で発生されたＸ線で撮影すると画像に写り易いという課題がある。前記課題を解決するために、本特許では、Ｘ線入射角度を元に複数の白画像を選択し、選択された白画像を用いて合成白画像を作成し、白補正を行うことにより、解決する。【解決手段】  半導体を用いたＸ線画像撮影装置において、基準となる白画像で較正が行われる画像撮像手段、前記画像撮像手段に対するＸ線入射角度を検出するＸ線入射角度検出手段、前記Ｘ線入射角度情報をもとに前記白画像を選択する手段、前記選択された白画像をもとに前記白画像を合成する手段、を有することを特徴とするＸ線画像撮影装置。【選択図】  図１
2005066144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元平面放射線検出手段を備えたＸ線画像撮影装置において、
基準となる白画像で較正が行われる画像撮像手段、
前記画像撮像手段に対するＸ線入射角度を検出するＸ線入射角度検出手段、
白画像撮影時に、前記Ｘ線入射角度検出手段により得られたＸ線入射角度情報を白画像と共に保存する手段、
被写体撮影時に、前記Ｘ線入射角度検出手段により得られた撮影時のＸ線入射角度情報を元に、適切な白画像を選択する手段、
前記選択された白画像を元に、白画像を合成する手段、
を有することを特徴するＸ線画像撮影装置。
【請求項２】
前記白画像選択手段は、
前記撮影時の前記Ｘ線入射角度を変数とした関数、
を有し、
前記撮影時の前記関数の値に、最も近い前記関数の値を出力するＸ線入射角度における白画像を２つ以上選択すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項３】
前記選択された２つ以上の白画像は、
前記撮影時の前記Ｘ線入射角度は、前記２つ以上白画像の前記Ｘ線入射角度で内挿可能であること、
を特徴とする請求項２記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項４】
前記関数は、
入力変数である前記Ｘ線入射角度に比例する値を出力すること、
を特徴とする請求項２記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項５】
前記関数は、
ｔａｎ関数を含むこと、
を特徴とする請求項２記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項６】
前記関数は、
最小二乗値を求める関数を含むこと、
を特徴とする請求項２記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項７】
前記白画像合成手段は、
前記Ｘ線入射角度が異なる２つ以上の白画像を用いて、白画像を正面成分と斜め成分に分離する手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項８】
前記白画像合成手段は、
全ての画素の値を一定の距離、ＣｏｌｕｍｎまたはＲｏｗまたは両者を組み合わせた方向に平行移動する手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項９】
前記白画像合成手段は、
シェーディング補正手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線入射角度検出手段は、
Ｘ線発生装置とＸ線画像撮影装置の検出器の角度を２方向以上検出すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線画像撮影装置は、
前記検出したＸ線入射角度を表示するＸ線入射角度表示手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線画像撮影装置は、
前記選択された白画像のＸ線入射角を表示する選択白画像Ｘ線入射角度表示手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１３】
前記Ｘ線画像撮影装置は、
前記検出したＸ線入射角度および前記選択された白画像のＸ線入射角度を変数とする関数の値が、特定の閾値を越えた際に警告を表示する手段を有すること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮影素子を使用するＸ線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線撮影装置ではＸ線源から医療患者のような被分析対象を通じてＸ線ビームを投射し、Ｘ線ビームが被検体を通過した後、スクリーンフィルムカセッテ、フィルムオートチェンジャ、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）、ＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）などにより撮影される。Ｘ線写真についても民生機器と同様にデジタル化が急速に進んでいる。
【０００３】
特に、近年ＦＰＤと呼ばれる受像手段として半導体を用いた微小な光電変換素子、スイッチング素子等からなる画素を格子状に配列した光電変換装置を使用しデジタル画像を取得する技術が開発されている。
【０００４】
また最近では、特開平６−３４２０９９などに提案されている小型、薄型化の実現が可能となり、カセッテと呼ばれる分類の撮影装置が実現された。
【０００５】
これらのカセッテ型ＦＰＤは軽量下搬であり設置が自由であるため、各種の撮影法に使用可能である。特に立位スタンドおよび臥位テーブル等のカセッテ支持装置を使用することにより、従来の立位型ＦＰＤや臥位型ＦＰＤと同様の使用も可能である。またカセッテは例えば肩関節撮影に使用されるジョナー位像撮影法のように斜めに傾けて撮影する方法などもあり、その角度情報を得る方法で実現可能なものとして加速度センサを用いた特開２０００−２３９５５が挙げられる。
【０００６】
前記Ｘ線画像撮影装置（ＦＰＤ）では、画素ごとの感度差を補正するために白補正を行っている。白補正では、正面から撮影された画像を用いるため、各画素のゲインばらつきが補正出来るのと同時に放射線管球の照射ムラやグリッドの透過ムラやフォトタイマの透過ムラなども同時に補正出来ることはフィルムスクリーンに対するＦＰＤの利点でもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，従来の正面から撮影された白画像を用いた方法では、斜め撮影など白画像と異なるＸ線入射角度を用いた撮影においては、各画素の感度差以外の条件、つまりセンサ前面を覆う遮光体および衝撃吸収材などの構造物の画像上の位置が移動するため、これらの画像上の構造物が写る可能性がある。特に低管電圧で発生されたＸ線においては、散乱線が少なくコントラストが良くなるためセンサ前面の構造物が見え易くなる。また、高管電圧で発生されたＸ線においては、半導体を用いた微小な光電変換素子をＸ線が透過後に、背面にある物質と相互作用を起こしたものが後方散乱として、画像上に写る可能性が出てくる。つまり従来の正面画像を用いた白補正方法では、斜め撮影画像を白補正すると、これらの構造ムラが画像上で見えやすくなる可能性がある。
【０００８】
図４は、正面撮影と斜め撮影の画像上の写りと、そのプロファイルの概略図を表す模式図である。特定構造物０４を含んだ領域を透過したＸ線は、カバー８０と衝撃吸収材７８を通り、蛍光体５６で可視光に変換され半導体センサ５８で検出される。Ｘ線入射角度が０２と０２'で異なることによる蛍光体上でのＸ線の光電変換する位置の画像情報上でのずれが、白補正後にセンサ前面の構造ムラが画像に写る原因となる。
【０００９】
図５は、従来の白画像を用いた白補正と、合成白画像を作成して白補正した場合の画像上での効果の違いに関して説明する図である。従来の白補正方法では、（ｃ）「正面白画像」による白補正では、撮影画像とＸ線入射角度が異なるため、画像ムラの斜め成分が画像に残る（撮影画像と同一のＸ線入射角度を用いた（ｂ）「斜め白画像」による白補正で、画像ムラが上手く白補正される）。画像のムラには、正面成分と斜め成分があることに着目する。これらの成分を分離して保存することにより、任意の異なるＸ線入射角度における撮影画像に適した白画像を合成して作成することができればよい。画像ムラを２つの成分に分離するためには、１つのＸ線入射角度における白画像だけではなく、少なくとも２方向以上のＸ線入射角度における白画像が必要である。画像ムラを２つの成分に分離された後合成された本発明による（ａ）「合成白画像」による白補正では、画像ムラの正面成分だけでなく斜め成分も補正される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、二次元平面放射線検出手段をＸ線画像撮影装置において、基準となる白画像で較正が行われる画像撮像手段、前記画像撮像手段に対する前記Ｘ線入射角度を検出する前記Ｘ線入射角度検出手段、白画像撮影時に、前記Ｘ線入射角度検出手段により得られたＸ線入射角度情報をもとに得られたＸ線入射角度情報を白画像と共に保存する手段、被写体撮影時に、前記Ｘ線入射角度検出手段により得られた撮影時のＸ線入射角度情報を元に、適切な白画像を選択する手段、前記選択された白画像を元に、白画像を合成する手段、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像選択手段は、前記撮影時の前記関数の値に、最も近い前記関数の値を出力するＸ線入射角度における白画像を２つ以上選択することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記選択された２つ以上の白画像は、前記撮影時の前記Ｘ線入射角度が、前記２つ以上白画像の前記Ｘ線入射角度で内挿可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記関数では、入力変数である前記Ｘ線入射角度に比例する値を出力することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記関数では、ｔａｎ関数を含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記関数は、最小二乗値を求める関数を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像合成手段は、前記Ｘ線入射角度が異なる２つ以上の白画像を用いて、白画像を正面成分と斜め成分に分離する手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、全ての画素の値を一定の距離、ＣｏｌｕｍｎまたはＲｏｗまたは両者を組み合わせた方向に並行移動する手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像合成手段は、シェーディング補正手段を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記Ｘ線入射角度検出手段は、２方向以上の角度を検出することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記検出したＸ線入射角度を表示するＸ線入射角度表示手段を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記選択された白画像のＸ線入射角度を表示する選択白画像Ｘ線入射角度表示手段を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記検出したＸ線入射角度および前記選択された白画像のＸ線入射角度を変数とする関数の値が、特定の閾値を越えた際に警告を表示する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線入射角度情報に基づき、白画像を合成するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２４】
本発明によれば、白画像の、２方向以上のＸ線入射角度から指定した優先順位を元に、白画像を選択し、合成作成するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２５】
本発明によれば、白画像を合成するために選択された２つ以上の白画像のＸ線入射角度の間に、撮影画像のＸ線入射角度があるように、白画像を２つ以上選択するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２６】
本発明によれば、白画像を合成するために白画像を選択するに当たって、撮影画像と白画像のＸ線入射角度のｔａｎ関数の差が小さい白画像を用いて、合成白画像を作成するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２７】
本発明によれば、白画像を合成するために白画像を選択するに当たって、２つ以上のＸ線入射角度を用いて、撮影画像と白画像のＸ線入射角度又はそのｔａｎ関数の最小二乗値が小さい白画像を用いて、合成白画像を作成するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２８】
本発明によれば、Ｘ線入射角度が異なる２つ以上の白画像を用いて、白画像を正面成分と斜め成分に分離するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００２９】
本発明によれば、Ｘ線入射角度に依存する白画像の斜め成分を、撮影画像のＸ線入射角度の白画像の斜め成分に合わせるため、白画像斜め成分の画素値をＣｏｌｕｍｎまたはＲｏｗ方向に平行移動するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００３０】
本発明によれば、異なるＸ線入射角度の白画像を用いて合成白画像を作成する際に、シェーディング補正するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００３１】
本発明によれば、撮影画像と白画像の、Ｘ線入射角度の差、またはその指標値としてＸ線入射角度の差を変数とする関数の出力値を表示するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００３２】
本発明によれば、撮影画像のＸ線入射角度を表示するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【００３３】
本発明によれば、白画像のＸ線入射角度を表示するＸ線画像撮影装置を提供出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段を含む画像撮像手段、画像補正手段、画像表示手段を表す説明図である。図１を用いて、本発明における角度情報を用いた白画像合成手段Ｓ１１５を含む処理を説明する。画像撮影時に、撮影時Ｘ線入射角度情報が、Ｘ線入射角度情報検出手段Ｓ１０７で検出される。得られた撮影時Ｘ線入射角度情報は、Ｘ線入射角度表示手段Ｓ１１４、Ｘ線入射角度保存手段Ｓ１１２と共に、白画像選択手段Ｓ１０９に送られる。白画像選択手段Ｓ１０９は、選択角度／白画像選択テーブルＳ１０８上の白画像角度／白画像情報を用いることにより、予め各種角度において白画像を撮影し保存されている角度／白画像保存手段の中の白画像から２つ以上の白画像を選択し、合成白画像作成手段Ｓ１１５に複数の白画像を出力する。合成白画像作成手段Ｓ１１５は、Ｘ線入射角度検出手段Ｓ１０７で得られた撮影時のＸ線入射角度に合わせて、白画像正面成分と白画像斜め成分を計算し、合成白画像を作成する。作成された白画像は合成白画像保存手段Ｓ１１１に保存され、白補正手段Ｓ１０３で白補正に利用する。本実施例の図１には図示されていないが、白画像が適切であるか否かを線量、照射野、異物等の有無を元に判定する手段がある必要があり、その詳細は特開２００１−３５１０９１に記載されている。
【００３６】
図１において白画像合成のために、どの方法で白画像を選択するかを白画像選択手段Ｓ１０９において決定する必要がある。白画像選択手段Ｓ１０９の役割は２つある。
【００３７】
白画像選択手段Ｓ１０９の役割の１つ目は、適切な白画像を選択する際の、選択要因項目に関して優先順位をつけることである。白画像選択の際には、図１０のような、白画像選択角度／白画像選択テーブル上の情報を用いて、白画像上のセンサ種類、蛍光体種類、グリッドの有無、フォトタイマの有無、グリッド縞方向等のＸ線入射角度情報以外の情報の優先順位をつけて、前記優先順位を元に、撮影画像と条件の近い白画像を選択し補正する。
【００３８】
白画像選択手段Ｓ１０９の役割の２つ目は、Ｘ線入射角度情報を用いた白画像を選択するアルゴリズムを選択することである。白画像を選択するアルゴリズムには、手動で選択する方法や自動で最も撮影画像に近いＸ線入射角度の白画像を選択する方法など複数考えられる。これらの方法のうち１つを本手段により選択する。自動で白画像を選択する際に、最も望ましい例は、２方向（θ、φ）以上のＸ線入射角度のｔａｎ関数を用いて、撮影画像と白画像のＸ線入射角度の差のｔａｎ関数の二乗値の和が最小の白画像を２つ選択する方法がある（式（１））（式（２））。
【００３９】
fｎ(θ撮影'φ撮影'θ白_n'φ白_n)＝tan2(θ撮影-θ白_n)＋tan2(φ撮影-φ白_n)    ・・（式(１))
gl〜ｎ(θ撮影'φ撮影'θ白_l〜n'φ白_l〜n)＝SELECTMIN{fl〜n(θ撮影'φ撮影'θ白_n'φ白_n)}・(式(２))
ここで、θ撮影はθ方向の撮影画像の角度、θ白_nはｎ番目の白画像におけるθ方向の白画像の角度、θ撮影はφ方向の撮影画像の角度、φ白_nはｎ番目の白画像におけるφ方向の白画像の角度、関数ｆｎ（撮影画像の角度、白画像の角度）は撮影画像と白画像のＸ線入射角度の二乗値を表す関数、関数ｇｌ〜ｎ（撮影画像の角度、白画像の角度）は白画像ｌ〜ｎの中から前記撮影画像と白画像のＸ線入射角度の二乗値が最小になるよう白画像を選択する関数。上式で、ｔａｎ関数を用いる理由は、図１２に示すように、半導体センサとＸ線管球の間にある構造物の画像中の位置に影響する量は、Ｘ線入射角度よりもそのｔａｎ関数の方が反映しているためである。またＳＥＬＥＣＴ関数は、前記最小二乗値が最小になるよう白画像を選択する際、選択された複数の白画像のＸ線入射角度により、撮影画像のＸ線入射角度を内挿可能な白画像を選択する関数である。撮影画像のＸ線入射角度が内挿可能な白画像を選択する理由は、Ｘ線入射角度と画像ムラ斜め成分の位相が精度良く、撮影画像と合成白画像で合うようにするためである。
【００４０】
図１における撮影された画像の白補正を含めた画像補正の流れについて述べる。画像撮影時に、従来の画像撮像手段Ｓ１０１により撮影された画像と同時に、角度検出手段Ｓ１０７によってＸ線入射角度も検出され保存される。画像撮像手段Ｓ１０１により得られた撮影画像は、まず、暗電流が撮影のタイミングや温度、駆動により異なるため、暗電流補正手段Ｓ１０２により、ＦＰＮ（ＦｉｘｅｄＰａｔｔｅｒｎＮｏｉｓｅ)補正がされる。次に白補正手段Ｓ１０３により白補正が行われる。この白補正は、各画素毎に異なるゲインを補正する。次に欠陥補正手段Ｓ１０４により欠陥補正が行われる。欠陥補正は欠陥画素部分を周りの画素値を用いて補正する。次に画像処理手段Ｓ１０５により画像処理が行われ、撮影した各画像を画像表示手段Ｓ１０６のフィルム又はモニタなどに合わせて表示される。
【００４１】
図２は、本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段の説明図である。図１における合成白画像作成手段Ｓ１１５の機能を、詳しく分解し説明している。合成白画像作成手段Ｓ１１５は、シェーディング補正手段Ｓ１１６、正面成分_斜め成分_分離手段Ｓ１１７、成分合成白画像作成手段Ｓ１１８、逆シェーディング補正手段Ｓ１１９を含む。
【００４２】
図３は、本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段の合成方法の説明図である。図２の合成白画像作成手段Ｓ１１５の各ステップの具体的な内容を説明するため、画像の概念図を用いている。それぞれの選択された白画像１(ｗｈｉｔｅ１)、選択された白画像２(ｗｈｉｔｅ２)が、合成白画像が作成される前の選択された白画像である。図２における、白画像の正面成分_斜め成分_分離手段Ｓ１１７は、図３において、位相ずらし手段Ｓ１２０、サブトラクト手段Ｓ１２１を合わせたものとして表現される。白画像の正面成分_斜め成分_分離手段Ｓ１１７において、選択された白画像(ｗｈｉｔｅ１、ｗｈｉｔｅ２)を白画像正面成分(実際には画像ムラはほとんど無い)と白画像斜め成分(衝撃吸収材の材質ムラ等)に分離する。本方法による白画像合成手段の定義では、白画像の正面成分は、Ｘ線入射角度を変化させた時に、画像上での位置が変化しない白画像の成分と定義する。また逆に白画像の斜め成分とは、Ｘ線入射角度を変化させた時に、画像上での位置が変化する白画像の成分と定義する。白画像の正面成分と斜め成分で、白画像の全ての情報量は再現できる。白画像の処理内容から理想的には、合成白画像において画像ムラの正面成分は画像上での位置が変わらず、画像ムラの斜め成分は画像上で撮影画像のＸ線入射角度に応じた画像上の位置に在ること、が望ましい。実際には本方法では、画像ムラの斜め成分に、画像ムラの正面成分が含まれた場合には、合成白画像によるアーティファクトが残る。この理由は、本手法では、白画像の正面成分の画像ムラは、完全にランダムであることを仮定しており、系の等方性と定常性を仮定しているからである。実際には、白補正前でも、画像ムラの正面成分は、大きくないため、本方法により発生する白画像によるアーティファクトの影響は無視できる。
【００４３】
図３における処理を順番に説明する。Ｘ線入射角度θの白画像１(ｗｈｉｔｅ１)とＸ線入射角度θ'の白画像２(ｗｈｉｔｅ２)は、Ｘ線入射角度によるＸ線照射ムラを無くすため、シェーディング補正手段Ｓ１１６において、シェーディング補正を行う。角度情報を用いたシェーディング補正は。光検出器アレー５８がＸ線管球４２に対して傾いている時に、照射されるＸ線量が異なることによって発生するシェーディングを、到達Ｘ線量の逆数に相当する値を角度情報を用いて算出し、光検出器アレー５８の出力値に積算することで補正する。画像中の特定の部分にノイズが多く載っている部分がある場合には、その部分を除いて縦平均と横平均を算出し除算することにより行う。シェーディング補正された白画像の名称を、それぞれｗｈｉｔｅ１_ｓｈａｄｉｎｇ、ｗｈｉｔｅ２_ｓｈａｄｉｎｇとする。
【００４４】
【表１】
2005066144.tif 000003
【００４５】
次に図３における位相ずらし手段Ｓ１２０を行う。白画像(ｗｈｉｔｅ１_ｓｈａｄｉｎｇ)、白画像２(ｗｈｉｔｅ２_ｓｈａｄｉｎｇ)のうち、どちらか一方の画像の画素値を相互相関が最大になるようにＣｏｌｕｍｎ方向、Ｒａｗ方向に平行移動させることによって、画像ムラ斜め成分の画像中の位置を一致させる。平行移動させる距離ｄは、(ｔａｎθ'-ｔａｎθ)を変数とする関数である。また、画像ムラを発生させる物質から蛍光体内での光電変換点までの距離も変数としている。図４を見るとわかるように、画像ムラ斜め成分のＸ線入射角度による移動距離は、前面構造物から蛍光体での相互作用点までの距離に比例する。実際には、画像ムラを生じさせる前面構造物が複数あり各構造物の厚さがあるため、全てを同一の距離だけ位相ずらす方法では、合成白画像が完全に該当Ｘ線入射角度における白画像と一致することはありえない。しかし、斜め撮影でノイズの要因となる前面構造物の画像への写りを減少させることは可能であるため有効である。前面構造物のうち、斜め撮影によって画像に写る可能性が大きいのは衝撃吸収材であるから、ここでは衝撃吸収材と蛍光体の発光点までの距離に比例するとして位相ずらし手段を用いることが望ましい。画像上の材質ムラを引き起こす他の前面構造物としては、前面カバー、グリッド、フォトタイマなどが考えられる。しかし、これらの画像上への影響は、フィルムやＣＲ等で、技師や医者が慣れており、診断上で大きく補正する必要はないため、ここでの位相ずらし手段からは除いて考える。
【００４６】
次に図３におけるサブトラクト手段Ｓ１２１を行う。ここで、白画像(正面成分)、白画像(斜め成分)を分離する。角度θのシェーディング補正後の画像(ｗｈｉｔｅ１_ｓｈａｄｉｎｇ)と、角度θ'のシェーディング補正後に位相ずらした画像(ｗｈｉｔｅ２_ｓｈａｄｉｎｇ_ｓｈｉｆｔ)を用いて、白画像(正面成分)は
ｗｈｉｔｅ１_２_ｆｒｏｎｔ_ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ=ｗｈｉｔｅ１_ｓｈａｄｉｎｇ-ｗｈｉｔｅ１_２_ｓｈａｄｉｎｇ_ｓｈｉｆｔ＋ｏｆｆｓｅｔ・・(式(３))で表される。また、白画像(斜め成分)は、
ｗｈｉｔｅ１_２_ｓｈａｄｉｎｇ_ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ=ｗｈｉｔｅ１_ｓｈａｄｉｎｇ-ｗｈｉｔｅ１_ｆｒｏｎｔ_ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ・・(式(４))で表される。
【００４７】
次に、図３における合成白画像作成手段Ｓ１１８を行う。白画像(正面成分)は、そのまま用いる。白画像(斜め成分)は、撮影画像のＸ線入射角度に合うように位相をずらして合成する。
【００４８】
最後に撮影画像のＸ線入射角度に合うように、逆シェーディング補正をかけると、撮影画像に適した斜め角度の合成白画像が出力される。
【００４９】
図３の各画像概略図はＣｏｌｕｍｎ(一次元)方向にのみ、Ｘ線入射角度がずれている場合を仮定している。当然、縦軸方向に、Ｘ線入射角度がずれている場合は、シェーディング補正手段、位相ずらし手段において、縦軸方向にも同様の処理を施すことによって、画像上の２次元に、Ｘ線入射角度がずれている場合にも対応できる。
【００５０】
図５は、白画像の種類の違いによる白補正の効果を説明する図である。画像のムラには、正面成分と斜め成分がある。(ａ)合成白画像(ｂ)斜め白画像(ｃ)正面白画像による各白補正の利点欠点を、画像ムラ成分毎の補正状況から示す図である。(ａ)のＸ線入射角度情報を用いた合成白画像を用いた白補正方法では、画像ムラ斜め成分に関しては補正される利点があるが、画像ムラ正面成分に関しては一部補正が上手くいかない欠点がある可能性がある。(ｂ)の斜め画像と同一の角度で撮影した斜め白画像があれば、画像ムラの正面成分も斜め成分も補正できる。逆に(ｃ)のような、従来の正面白画像を用いた白補正方法では、画像ムラ正面成分は補正できる利点があるが、画像ムラ斜め成分を補正できずに特定の距離を隔てて白黒相関のムラが画像上に見える欠点がある。(ｂ)同一の斜め角度で白画像を撮影する方法は、画像ムラの両成分を補正することができるため最良である。しかし、同一のＸ線入射角度で撮影した白画像がない場合には、実際の画像上の画像ムラ正面成分と斜め成分を比較し、画像ムラ正面成分の方が小さい時に、(ａ)合成白画像を用いた白補正方法の方を使用することが最も望ましい。
【００５１】
図６は、実際のＦＰＤを用いた合成白画像と正面白画像における白補正の効果を示すＦＰＤの画像である。実際の間接型ＦＰＤを用いて衝撃吸収材(発砲材)を斜め撮影したものを、(ａ)Ｘ線入射角度が異なる正面白画像で白補正した画像と、(ｂ)合成白画像を用いて白補正した画像を示す。(ａ)の画像では衝撃吸収材(発砲材)の材質ムラの位相(位置)が白画像と撮影画像で異なるために画像上で上下方向に相関のあるムラが見える。一方(ｂ)の画像では、衝撃吸収材(発砲材)の材質ムラの相関が小さくなりまた振幅も小さくなっている。(ｂ)において、完全には衝撃吸収材(発砲材)の材質ムラが消えずに画像上で相関を持っている理由は、衝撃吸収材(発砲材)が厚さを有しているため、どの深さの発砲ムラかに依存して、画像上の変位量が異なるため、合成白画像においても位相が完全には一致しないからである。図６から実際のＦＰＤを用いた撮影では、センサに由来するノイズが小さいことがわかり、図５で指摘した画像ムラの正面成分は、十分に小さく、合成白画像が有効であると判断される。
【００５２】
図７は、本発明の一実施例を示すＸ線撮影システムの構成ブロック図を示す。１０はＸ線室、１２はＸ線制御室、１４は診断室やその他の操作室である。
【００５３】
図７中のＸ線制御室１２について説明する。Ｘ線制御室１２には、本Ｘ線撮影システムの全体的な動作を制御するシステム制御器２０が配置される。Ｘ線曝射要求ＳＷ、タッチパネル、マウス、キーボード、ジョイスティック及びフットスイッチなどからなる操作者インターフェース２２は、操作者２１が種々の指令をシステム制御器２０に入力するのに使用される。操作者２１の指示内容は、例えば、撮影条件(静止画／動画、Ｘ線管電圧、管電流及びＸ線照射時間など)、撮影タイミング、画像処理条件、被検者ＩＤ及び取込み画像の処理方法などがある。
【００５４】
図７中のＸ線制御室１２中のシステム制御器２０について説明する。撮影制御器２４は、Ｘ線室１０に置かれるＸ線撮影系を制御し、画像処理器２６はＸ線室１０のＸ線撮影系による画像を画像処理する。画像処理器２６における画像処理は、例えば、照射の認識、画像データの補正、空間フィルタリング、リカーシブ処理、階調処理、散乱線補正及びダイナミックレンジ(ＤＲ)圧縮処理などである。大容量高速の記憶装置２８は、画像処理器２６により処理された基本画像データを記憶するものであり、例えば(ＲＡＩＤ)等のハードディスクアレーからなる。３０は映像を表示するモニタディスプレイ(以下、モニタと略す)、３２はモニタ３０を制御して種々の文字及び画像を表示させる表示制御器、３４は大容量の外部記憶装置(例えば、光磁気ディスク)、３６はＸ線制御室１２の装置と診断室やその他の操作室１４の装置を接続しＸ線室１０での撮影画像などを診断室やその他の操作室１４の装置に転送するＬＡＮボードである。
【００５５】
次に図７中のＸ線室１０について説明する。Ｘ線室１０には、Ｘ線を発生するＸ線発生器４０は、Ｘ線を発生するＸ線管球４２、撮影制御器２４により制御されてＸ線管球４２を駆動する高圧発生源４４、及びＸ線管球４２により発生されたＸ線ビームを所望の撮影領域に絞り込むＸ線絞り４６からなる。撮影用寝台４８上に患者としての被検体５０が横たわる。撮影用寝台４８は、撮影制御器２４からの制御信号に従って駆動され、Ｘ線発生器４０からのＸ線ビームに対する被検体の向きを変更できる。撮影用寝台４８の下には、被検体５０及び撮影用寝台４８を透過したＸ線ビームを検出するＸ線検出器５２が配置されている。
【００５６】
図７中のＸ線検出器５２の構成について説明する。Ｘ線検出器５２は、グリッド５４、シンチレータ５６、光検出器アレー５８及びＸ線露光量モニタ６０の積層体と、光検出器アレー５８を駆動する駆動器６２とからなる。グリッド５４は、被検体５０を透過することによって生じるＸ線散乱の影響を低減するために設けられている。グリッド５４はＸ線低吸収部材と高吸収部材とから成り、例えば、Ａ１とＰｂのストライプ構造からなる。光検出器アレー５８とグリッド５４の格子比の関係によりモアレが生じていることがないように、Ｘ線照射時には、Ｘ線検出器５２は、撮影制御器２４からの設定に基づいて駆動器６２の制御信号に従いグリッド５４を振動させる。グリッド５４を振動させるか否かは撮影者の選択によるものであり、グリッド５４を固定させて撮影しても良い。グリッド５４を固定させて撮影する場合には、光検出器アレー５８とグリッド５４との格子比の関係によりエリアシングやビート等のモアレが発生しにくいように設定することが望ましい。またグリッド縞そのものが画像に写るが、画像処理によってグリッド縞そのものの周波数を弱める等の処理をすることも望ましい。
【００５７】
シンチレータ５６では、エネルギーの高いＸ線によって蛍光体の母体物質が励起(吸収)され、その再結合エネルギーにより可視領域の蛍光が発生する。即ち、Ｘ線を可視光に変換する。その蛍光はＣａＷｏ４やＣｄＷｏ４などの母体自身によるものや、ＣｓＩ：ＴｌやＺｎＳ：Ａｇなどの母体内に付加された発光中心物質によるものがある。Ｘ線画像撮影装置において最も良く用いられているのはＣｓＩの柱状結晶の構造は、正面撮影において、光が柱状の結晶の方向に伝播しやすいことが特徴である。光検出器アレー５８はシンチレータ５６による可視光を電気信号に変換する。
【００５８】
また、本実施例ではシンチレータ５６と光検出器アレー５８とを別々の構成としたが、勿論、直接Ｘ線を電子に変換する検出器で構成するものにも適用される。例えば、アモルファスＳｅやＰｂ１２などの受光部とアモルファスシリコンＴＦＴなどからなるＸ線検出器である。
【００５９】
Ｘ線露光量モニタ６０は、Ｘ線透過量を監視する目的で配置される。Ｘ線露光量モニタ６０としては、結晶シリコンの受光素子などを用いて直接Ｘ線を検出しても良いし、シンチレータ５６による蛍光を検出してもよい。この実施例では、Ｘ線露光量モニタ６０は、光検出器アレー５８の基板裏面に成膜されたアモルファス・シリコン受光素子からなり、光検出器アレー５８を透過した可視光(Ｘ線量に比例)を検知して、その光量情報を撮影制御器２４に伝達する。撮影制御器２４はＸ線露光量モニタ６０からの情報に基づいて高圧発生電源４４を制御し、Ｘ線量を調節する。駆動器６２は、撮影制御器２４の制御下で光検出器アレー５８を駆動し、各画素から信号を読み出す。
【００６０】
図７中の薄型Ｘ線検出器１５２について説明する。薄型Ｘ線検出器１５２は、複数種のセンサの代表として1つを図示してあるが、空間分解能が異なったり、薄型Ｘ線検出器１５２の大きさ、つまり撮影領域の大きさの異なるものなどを交換して使用可能である。Ｘ線検出器５２と薄型Ｘ線検出器１５２の相違点は、第一には薄型Ｘ線検出器１５２は厚さがフィルムスクリーン系カセッテに匹敵するぐらいの約２０ｍｍ以下である点が最も大きく異なっている。さらに、薄型Ｘ線検出器１５２には、グリッド５４が内臓されていない点、簡易電源、大容量(１０画像以上２０画像以下)メモリを内蔵している点、中継器１５３とケーブルレスで画像信号および制御のやり取りが可能である点などがある。シンチレータ５６、光検出器アレー５８及びＸ線露光量モニタ６０の積層体と、光検出器アレー５８を駆動する駆動器６２などは同様に内臓されている。ケーブル１５４は有っても無くても動作可能で、ケーブル１５４を使用した場合は、画像転送が高速に行えるため、Ｘ線撮影後の画像取得、処理、確認の動作がより短い時間で達成される。この薄型Ｘ線検出器１５２は、例えば四肢などの撮影のために別の薄型Ｘ線検出器１５２が中継器１５３を介してシステム制御器２０に接続されている。
【００６１】
図７中の診断室やその他の操作室１４について説明する。診断室やその他の操作室１４には撮影被検体の情報および撮影方法などをＬＡＮボードを経由して指示するためのＨＩＳ／ＬＩＳなどに接続されていたり、ＬＡＮボード３６からの画像を画像処理、診断支援する画像処理端末７０、ＬＡＮボード３６からの画像(動画像／静止画)を映像表示モニタ７２、イメージ・プリンタ７４及び画像データを格納するファイルサーバ７６が設けられている。モニタ７２上にＸ線入射角度手段０８がある。
【００６２】
尚、システム制御器２０からの各機器に対する制御信号は、Ｘ線制御室１２内の操作者インターフェイス２２、或いは診断室やその他の操作室１４内にある画像処理端末７０からの指示により発生可能である。
【００６３】
図７に示すシステム制御器２０の基本的な動作を説明する。システム制御器２０は、Ｘ線撮影系のシーケンスを制御する撮影制御器２４に、操作者２１の指示に基づいた撮影条件を指令し、撮影制御器２４は、その指令に基づき、Ｘ線発生器４０、撮影用寝台４８及びＸ線検出器５２を駆動して、Ｘ線像を撮影させる。Ｘ線検出器５２から出力されるＸ線画像信号は、画像処理器２６に供給され、操作者２１指定の画像処理を施されてモニタ３０に画像表示され、同時に、基本画像データとして記憶装置２８に格納される。システム制御器２０は更に、操作者２１の指示に基づいて、再画像処理とその結果の画像表示、ネットワーク上の装置への画像データの転送、保存、映像表示及びフィルム印刷等を実行する。
【００６４】
図７に示すシステムの基本的な動作を、信号の流れに従って説明する。Ｘ線発生器４０の高圧電圧源４４は、撮影制御器２４からの制御信号に従いＸ線管球４２にＸ線発生のための高圧を印加する。これにより、Ｘ線管球４２はＸ線ビームを発生する。発生されたＸ線ビームはＸ線絞り４６を介して患者たる被検体５０に照射される。Ｘ線絞り４６は、
Ｘ線ビームを照射すべき位置に応じて撮影制御器２４により制御される。即ち、Ｘ線絞り４６は、撮影領域の変更に伴い、不必要なＸ線照射を行わないようにＸ線ビームを整形する。
【００６５】
図７におけるＸ線発生器４０が出力するＸ線ビームは、Ｘ線透過性の撮影用寝台４８の上に横たわった被検体５０、及び撮影用寝台４８を透過してＸ線検出器５２に入射する。なお、撮影用寝台４８は、被検体５０の異なる部位又は方向でＸ線ビームが透過するように撮影制御器２４により制御される。
【００６６】
図７におけるＸ線検出器５２のグリッド５４は、被検体５０を透過することによって生じるＸ線散乱の影響を低減する。撮影制御器２４は、光検出器アレー５８とグリッド５４との格子比の関係によりモアレが生じないように、Ｘ線照射時にグリッド５４を振動させる。シンチレータ５６では、エネルギーの高いＸ線によって蛍光体の母体物質が励起(Ｘ線を吸収)され、その際に発生する再結合エネルギーにより可視領域の蛍光を発生する。シンチレータ５６に隣接して配置された光検出器アレー５８は、シンチレータ５６で発生する蛍光を電気信号に変換する。即ち、シンチレータ５６がＸ線像を過視光像に変換し、光検出器アレー５８が過視光像を電気信号に変換する。Ｘ線露光量モニタ６０は、光検出器アレー５８を透過した過視光(Ｘ線量に比例)を検出し、その検出量情報を撮影制御器２４に供給する。撮影制御器２４は、このＸ線露光量情報に基づき高圧発生電源４４を制御して、Ｘ線を遮断又は調整する。駆動器６２は、撮影制御器２４の制御下で光検出器アレー５８を駆動し、各光検出器から画素信号を読み出す。
【００６７】
図７におけるＸ線検出器５２および薄型Ｘ線検出器１５２から出力される画素信号は、Ｘ線制御室１２内の画像処理器２６に出力される。画像処理器２６は、詳細は後述するが、システム制御器２０からの指令に基づき画像信号の表示形式を切り換えるが、その他には、画像信号の補正、空間フィルタリング及びリカーシブ処理などをリアルタイムで行い、階調処理、散乱線補正及びＤＲ圧縮処理などを実行できる。画像処理器２６により処理された画像は、モニタ３０の画面に表示される。リアルタイム画像処理と同時に、画像補正のみを行われた画像情報(基本画像)は記憶装置２８に保存される。また、操作者２１の指示に基づいて、記憶装置２８に格納される画像情報は、所定の規格(例えば、ＩｍａｇｅＳａｖｅ＆Ｃａｒｒｙ(ＩＳ&Ｃ))を満たすように再構成された後に、外部記憶装置３４及びファイル・サーバ７６内のハードディスクなどに格納される。
【００６８】
図７におけるＸ線制御室１２の装置は、ＬＡＮボード３６を介してＬＡＮ(又はＷＡＮ)に接続する。ＬＡＮには、複数のＸ線撮影システムを接続することは勿論である。ＬＡＮボード３６は、所定のプロトコル(例えばＤｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ(ＤＩＣＯＭ))に従って、画像データを出力する。ＬＡＮ(又はＷＡＮ)に接続されたモニタ７２の画面にＸ線画像を高解像静止画及び動画を表示することにより、Ｘ線撮影とほぼ同時に、医師によるリアルタイム遠隔診断が可能になる。
【００６９】
図８は取得画像の処理フローブロック図である。画像処理器２６の中の画像データの流れを示している。８０１はデータパスを選択するマルチプレクサ、８０２及び８０３はそれぞれＸ線画像用および暗画像用フレームメモリ、８０４はオフセット補正回路、８０５はゲイン補正データ用フレームメモリ、８０６はゲイン補正回路、８０７は欠陥補正回路８０８はその他の画像処理回路を代表してそれぞれ現している。
【００７０】
図８でＸ線画像取得フレームＦｒｘｏフレームで取得されたＸ線画像が、マルチプレクサ８０１を経由してＸ線画像用フレームメモリ８０２に記憶され、続いて補正画像取得フレームＦｒｎｏフレームで取得された補正画像が、同様にマルチプレクサ８０１を経由して暗画像用フレームメモリ８０３に記憶される。この暗画像を用いるのは、光検出器アレー５８の固体パターンノイズを補正するためである。暗画像の記憶完了から、オフセット補正回路８０４によりオフセット補正(例えばＦｒｘｏ-Ｆｒｎｏ)が行われ、引き続き予め取得されゲイン補正用フレームメモリに記憶してあるゲイン補正用データＦｇを用いて、ゲイン補正回路８０６がゲイン補正(例えば(Ｆｒｘｏ-Ｆｒｎｏ)／Ｆｇ)を行う。ゲイン補正を行う目的は、光検出器アレー５８の各画素毎の感度差を補正することである。なお本文中ではゲイン補正を行うための撮影を白撮影と呼び、ゲイン補正用データまたはゲイン画像を白画像と呼ぶ。本特許では、８０５のゲイン補正データ用フレームメモリ内に、角度情報と白画像情報が保存されている。引き続き欠陥補正回路８０７に転送されたデータは、不感画素や複数パネルで構成されたＸ線検出器５２のつなぎ目などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、Ｘ線検出器５２に由来するセンサ依存の補正処理を完了する。本実施例では、画像処理器２６をシステム制御器２０に構成したが、上述の光検出器アレー５８に大きく依存した画像処理機能はＸ線検出器５２および薄型Ｘ線検出器１５２に内臓させるように構成しても良い。
【００７１】
図９は、合成白画像による白補正において適切な角度の白画像がない場合の警告画面の例である。両面には撮影時のセンサのシリアル番号、蛍光体の種類、グリッドの種類、フォトタイマの種類等だけでなく、Ｘ線の入射方向と角度が記述される。もし、ピッタリとした条件の白画像がない場合には、「適切な角度ｏｒグリッドｅｔｃのキャリブレーション撮影が必要です」というアラーとを出して、適切な白画像撮影を行うことを促す。
【００７２】
図１０は、角度／白画像選択テーブルを示している。各白画像の名前が補正テーブルに示されており、撮影時の角度方向、角度、センサの種類、蛍光体種類、グリッドの種類フォトタイマの種類等が示されている。この中から各項目の優先順位を元に適切な白画像を選択する。
【００７３】
図１１は、Ｘ線画像撮影装置の角度情報の種類と、特定構造物１０４を用いた角度検出手段を表した図である。Ｘ線管球９０とＸ線画像撮影装置１５２の相対的な位置を知るためには、当然、Ｘ軸方向の回転角度２０１、Ｙ軸方向の回転角度２０２のみではなく、Ｘ線管球９０から見た半導体センサ１５２の回転角度２０３、Ｘ線管球の照射中心とＸ線画像撮影装置の中心とのずれ量、Ｘ線管球とＸ線画像撮影装置の距離などの情報が必要である。Ｘ線管球の照射中心とＸ線画像撮影装置の中心とのずれ量、Ｘ線管球とＸ線画像撮影装置の距離は、２つ合わせて１つの角度情報２０４となる。前記２方向上のＸ線入射角度情報とは、これら２０１〜２０４に示される角度情報を含んでいる。この方法では、特定構造物１０４の画像上の位置情報を使用して角度を検出する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の回転角度２０１，２０２，２０３を含む。またＸ線管球中心から見たＸ線照射中心とＸ線画像撮影装置中心間角度２０４を含める。角度検出手段よしては、例えば図示しない加速度センサを用いた特開２０００−２３９５５や、ジャイロセンサを用いる方法、カメラを用いた方法等が、挙げられる。画像撮像手段により撮影された撮影画像は、暗電流補正手段により、ＦＰＮ（ＦｉｘｅｄＰａｔｔｅｒｎＮｏｉｓｅ)補正がされ、白補正が成される。この白補正を行う際の合成白画像を作成する時の白画像の選択を角度情報を元に行うというのが、本特許の特徴である。角度情報としては、実際のＸ線の入射と撮影装置の間の角度２０４や、撮影装置の各軸方向に対する回転角度２０１〜２０３、特定構造物の画像上の位置変位に対する影響度でも良い。
【００７４】
図１２は、斜めＸ線入射角度時の筐体とＸ線管球との位置関係の概念図である。撮影画像のＸ線入射角度をθとし、合成白画像を作成するための、選択された白画像が、Ｘ線入射角度０と２θのＸ線入射角度の白画像であると仮定する。単純に白画像と撮影画像の角度の差が、最小になる白画像を選択するアルゴリズムだと、このＸ線入射角度が０と２θの２白画像は等価な評価を受ける。しかし画像上でノイズとなる成分の位置ずれを考えると、図１２のように、ｔａｎθ又はｔａｎ２θの分だけずれることがわかる。つまり、Ｘ線入射角度でなく、そのｔａｎ関数で評価した方が、実際の画像への影響量を正しく表している。ここで、(ｔａｎθ−ｔａｎ０)＞(ｔａｎ２θ−ｔａｎθ)であるから、Ｘ線入射角度が２θの白画像を選択した方が位置ずれ点から影響量が少ない。なおＸ線入射角度によって白画像を選択する方法は、図１５の選択方法の設定画面で選択する。
【００７５】
図１３は、選択された白画像を決定する画面である。撮影画像および白画像の取得日時、白画像名、白方向(縦)、白角度(縦)、白方向(横)、白角度(横)が載せられており、選択された白画像が区別できるように表示されている。選択された白画像が良ければ「ＯＫ」を入力し、良くなければ「後で白補正をする」を選択し、止める場合は、「Ｃａｎｃｅｌ」を指定する。選択された白画像を、ここでマニュアルで選択しても良い。
【００７６】
図１４は、白画像を選択する際の各項目の優先順位を指定する画面である。白画像の優先順位を指定する項目として、例えば、角度、線量、グリッド、フォトタイマ、温度、異物等が挙げられる。本発明では、角度情報を用いて白画像を選択している。線重とは白画像を撮影した時の線重である。ＦＰＤのようにリニアリティがある装置においては、ダイナミックレンジの範囲内であれば、白画像に用いる線量にあまり大きくは依存しないが、ダイナミックレンジ外の低線量や高線量の画像を使用する際やリニアリティがないシステムの場合には必要となる。グリッド、フォトタイマのＯＮ，ＯＦＦは、白補正後の画像上にグリッド、フォトタイマが写った方が良いのかどうかを把握するために設定する。温度とは光検出アレー５８の温度である。異物とは、白画像上に異物がある場合、白画像として用いるのを避けるか否かである。図１４の画面では、各項目の優先順位を定めるのに限定され、その中での細かい優先順位の設定は他の画面で設定する。また、ＯＦＦにすることで、該当各項目は白画像選択の際に影響を与えない。
【００７７】
図１５は、上記優先順位設定項目の中でＸ線入射角度情報の詳細設定画面である。例えば、図１４の白画像選択の優先順位設定画面の角度をＯＮにした時に詳細を設定する必要性が出てくる。各角度情報としては、２方向の角度１(縦)、角度２(横)がある場合に、グリッドの縦縞の位相が画像上でずれない白画像を複数選択することにより、合成白画像中のグリッドの影響が少ない合成白画像を作成することができる。また、白画像選択アルゴリズムの選択においては、Ｘ線入射角度のｔａｎ関数を用いる方法、Ｘ線入射角度を用いる方法、ＳＥＬＦ(手動)で選択する方法等を選択できるようになっている。
【００７８】
図１６は、撮影画像リスト(白画像情報ＯＦＦ)を表す図である。従来の撮影後の画像リストを示す画面と同じである。
【００７９】
図１７は、撮影画像リスト(白画像情報ＯＮ)を表す図である。白画像に用いた角度方向と撮影時の角度方向等が示されている。図１７のスクロールバーを横にずらすと、撮影時の画像の角度方向等が示されており、白補正に用いた白画像の条件と、撮影画像の条件を比較することができる。
【００８０】
図１８は、合成白画像の作成のための選択白画像の角度差による影響を説明する図である。合成白画像に画像ムラの正面成分がある場合に(ａ)と(ｂ)で影響が異なる。(ａ)のＸ線入射角度の近い白画像を用いて作成された合成白画像は画像ムラの正面成分の影響が比較的狭い範囲であるが、(ｂ)のＸ線入射角度の遠い白画像を用いて作成された合成白画像は画像ムラの正面成分の影響が比較的広い範囲となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段を含む画像撮像手段、画像補正手段、画像表示手段を表す説明図
【図２】本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段の説明図
【図３】本発明におけるＸ線入射角度情報を用いた白画像合成手段の合成方法の説明図
【図４】正面撮影と斜め撮影の画像上への写りと、そのプロファイルの概略を表す模式図
【図５】白画像の種類の違いによる白補正の効果を説明する図
【図６】合成白画像と正面白画像における白補正の効果を示すＦＰＤの画像
【図７】Ｘ線撮影システム概要図
【図８】取得画像の処理フローブロック図
【図９】合成白画像による白補正において適切な角度の白画像がない場合の警告画面
【図１０】角度／白画像選択テーブル
【図１１】Ｘ線画像撮影装置の角度情報の種類を示す図
【図１２】斜めＸ線入射角度時の筐体とＸ線管球との位置関係の概念図
【図１３】選択された白画像を決定する画面
【図１４】白画像を選択する際の各項目の優先順位を指定する画面
【図１５】上記各項目の内、角度情報を白画像に用いる際の優先順位の設定画面
【図１６】撮影画像リスト(白画像情報ＯＦＦ)
【図１７】撮影画像リスト(白画像情報ＯＮ)
【図１８】合成白画像の作成のための選択白画像の角度差による影響
【符号の説明】
【００８２】
０２  Ｘ線入射
０２'  Ｘ線斜め入射
０３  操作画面
０４  特定構造物
０８  Ｘ線入射角度表示手段
１０  Ｘ線室
１２  Ｘ線制御室
１４  診断室その他の操作室
２０  システム制御器
２１  操作者
２２  操作者インターフェース
２４  撮影制御器
２６  画像処理器
２８  記憶装置
３０  モニタディスプレイ
３２  表示制御器
３４  大容量の外部記憶装置
３６  ＬＡＮボード
４０  Ｘ線発生器
４２  Ｘ線管球
４４  高圧発生源
４５  反射鏡
４６  Ｘ線絞り
４７  ＣＣＤカメラ
４８  撮影用寝台
５０  被検体
５２  Ｘ線検出器
５４  グリッド
５６  シンチレータ
５８  光検出アレー
６０  Ｘ線露光量モニタ
６２  駆動器
７０  画像処理端末
７２  映像表示モニタ
７４  イメージ・プリンタ
７６  ファイルサーバ
７８  衝撃吸収材
８０  カバー
８１  表示画面
８２  決定指示ボタン
８３  指示ボタン
８７  白画像選択の優先順位を設定する領域
８８  ＯＫボタン
８９  ＣＡＮＣＥＬボタン
９０  Ｘ線管球
１５２  筐体
Ｄ  検出器−特定構造物間距離
ｄＬｘ  特定構造物の画像上の変位量
２０１  角度１(Ｘ軸方向の回転角度)
２０２  角度２(Ｙ軸方向の回転角度)
２０３  角度３(Ｚ軸方向の回転角度)
２０４  角度４(Ｘ線管球中心から見たＸ線照射中心とＸ線画像撮影装置中心間角度)
Ｓ１０１  画像撮像手段
Ｓ１０２  暗電流補正手段
Ｓ１０３  白補正手段
Ｓ１０４  欠陥画素補正手段
Ｓ１０５  画像処理手段
Ｓ１０６  画像表示手段
Ｓ１０７  角度情報検出手段
Ｓ１０８  角度／白画像選択テーブル
Ｓ１０９  白画像選択手段
Ｓ１１０  角度／白画像保存手段
Ｓ１１１  合成白画像保存手段
Ｓ１１２  Ｘ線入射角度保存手段
Ｓ１１３  選択白画像角度表示手段
Ｓ１１４  Ｘ線入射角度表示手段
Ｓ１１５  合成白画像作成手段
Ｓ１１６  シェーディング補正手段
Ｓ１１７  正面成分、斜め成分_分離手段
Ｓ１１８  成分合成白画像作成手段
Ｓ１１９  逆シェーディング補正手段
Ｓ１２０  位相ずらし手段
Ｓ１２１  サブトラクト手段
Ｓ１２２  白画像正面成分保存手段
Ｓ１２３  白画像斜め成分保存手段
８０１  データパスを選択するマルチプレクサ
８０２、８０３  それぞれＸ線画像用および暗画像用フレームメモリ
８０４  オフセット補正回路
８０５  ゲイン補正データ用フレームメモリ
８０６  ゲイン補正回路
８０７  欠陥補正回路
８０８  その他の画像処理回路
【図１】
2005066144.tif 000004
【図２】
2005066144.tif 000005
【図３】
2005066144.tif 000006
【図４】
2005066144.tif 000007
【図５】
2005066144.tif 000008
【図６】
2005066144.tif 000009
【図７】
2005066144.tif 000010
【図８】
2005066144.tif 000011
【図９】
2005066144.tif 000012
【図１０】
2005066144.tif 000013
【図１１】
2005066144.tif 000014
【図１２】
2005066144.tif 000015
【図１３】
2005066144.tif 000016
【図１４】
2005066144.tif 000017
【図１５】
2005066144.tif 000018
【図１６】
2005066144.tif 000019
【図１７】
2005066144.tif 000020
【図１８】
2005066144.tif 000021