(57)【要約】【課題】  ＦＰＤ等の白補正を行う立位ＣＢＣＴ型のＸ線画像撮影装置において、白画像を撮影時に被写体支持機構を撮影領域外に移動させる工程を省くという課題を解決する。また、白補正の後でも、被写体支持機構が撮影画像中に写る課題を解決する。【解決手段】  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、被写体を回転するための被写体回転台、被写体を前記回転台に固定する被写体支持手段、前記各画像撮影時に、前記回転台の回転角度を検出する回転角度検出手段、前記回転角度検出手段により得られた角度情報と各撮像画像をリンクさせ保存するデータベース保存手段を有することで、被写体画像撮影時の白補正において、被写体回転角度が同等の白画像を用いて白補正を行うことにより解決する。【選択図】  図１
2005211550.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、
被写体を回転するための被写体回転台、
被写体を前記回転台に固定する被写体支持手段、
前記各画像撮影時に、前記回転台の回転角度を検出する回転角度検出手段、
前記回転角度検出手段により得られた角度情報と各撮像画像をリンクさせ保存するデータベース保存手段、
を有することを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項２】
前記白画像の回転角度と前記撮像された画像の回転角度が同一であること、
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】
前記回転角度検出手段がエンコーダであること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項４】
前記白画像は同一の回転角度の複数の白画像の加算された画像であること、
を特徴とする請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項５】
前記複数の白画像の回転角度の中心の平均が、前記撮像された画像の回転角度の中心と同一であること、
を特徴とする請求項４記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項６】
前記白画像の回転角度の幅は、被写体撮影時の１フレームの回転角度の幅以下であること、
を特徴とする請求項４記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項７】
前記回転台の白画像撮影時の回転速度は、被写体画像撮影時の回転速度と異なること、
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】
前記回転台は各画像撮像時に定速度回転を行うこと、
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】
前記白画像および前記撮像された画像は、前記回転台が回転なしで得られた画像であること、かつ、
前記白画像の前記回転角度は、前記撮像された画像の回転角度と同一であること、
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】
複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、
上記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能を有することを特徴とする画像処理システム。
【請求項１１】
二次元平面放射線検出手段を備えたＸ線画像撮影装置の画像を出力するための画像処理方法であって、
前記回転角度検出手段により得られた角度情報と各撮像画像をリンクさせる画像＿各回転角度データベースに保存するステップ、
前記データベースを元に、前記撮像手段で撮影された画像を、同一回転角度で撮影された白画像を用いて白補正するステップ、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能、又は請求項１１記載の画像処理システムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読出可能な記憶媒体。
【請求項１３】
請求項１１記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項１４】
請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能、又は請求項１１記載の画像処理システムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１１記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体型光電変換素子を用いたＸ線画像撮影装置、画像処理システム、画像処理方法、記憶媒体、プログラムに関する。特に、立位ＣＢＣＴ（コーンビームＣＴ）型撮影が可能なＸ線画像撮影装置、画像処理システム、画像処理方法、記憶媒体、プログラムに関する。
【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して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（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などにより撮影される。
【０００３】
Ｘ線写真においてはＦＰＤを用いた高分解能の固体Ｘ線検出器が提案されており、これは各次元に３０００〜４０００個のフォトダイオードなどに代表される光電変換素子を用いた２次元アレーで構成されるＸ線センサーを有する。各光電変換素子はＸ線センサーに投射されるＸ線の量に対応する電気信号を作成する。これにより、Ｘ線源とＸ線センサーの間に被写体を置き、被写体を透過したＸ線量を電気信号に変換することで、被写体のＸ線像を得る。また、各光電変換素子からの信号は個別に読み出されてディジタル化され、その後で画像処理、記憶および表示される。
【０００４】
図１１はこのような放射線画像撮影装置を用いたシステムを示す概念図である。図１１において、１１０１はＸ線検出センサ１１０２を内蔵したＸ線画像撮影装置である。被写体１１０４は被写体支持手段１１０８によって被写体回転手段１１０９に固定され回転されている。Ｘ線発生装置１１０３によって発せられたＸ線を被写体１１０４に照射し、被写体を透過したＸ線をＸ線検出センサ１１０２上に二次元の格子状に配列された光電変換素子によって検出する。この検出素子から出力される画像信号を画像処理手段１１０５でディジタル画像処理し、モニター１１０６に前記被写体のＸ線画像を表示する。
【０００５】
図３は、従来の白補正処理を示す図である。Ｘ線検出センサ１１０２は、各画素毎に感度が微妙に異なる。この感度差を補正し均一な特性を得るための処理が白補正である。従来の白補正処理では、白画像は、Ｘ線検出センサ１１０２に、ほぼ均一なＸ線を照射し作成される。各撮影画像は、この白画像をＸ線分布が均一であると見なして白補正される。
【０００６】
白画像を、各画素毎の感度差を正しく反映された画像にするために、白画像撮影時には、Ｘ線検出センサ１１０２とＸ線発生装置１１０３の間には、Ｘ線の透過率が面内分布する異物を入れてはならない。白画像撮影時に何らかの異物が存在した時、異物の陰影の反転画像が、それ以降の撮影画像に紛れ込んでしまうためである。従来の白補正処理では、白画像取得時に、前記の注意を守ることで、各画素毎の感度分布を示す白画像を作成できる。特許文献１、２では、前記観点から白画像の有効性を判定している。有効だと判定された白画像を用いて、被写体撮影で撮影された被写体画像を白補正する。この白補正により画素毎の微妙な感度差が補正され、均一な感度のセンサとしてＸ線検出センサ１１０２は撮影が行われる。
【特許文献１】特開２００１−３５１０９１号公報
【特許文献２】特開２０００−０７０２６１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、ＦＰＤを用いた立位ＣＢＣＴ撮影装置において、人体を回転台により回転させて撮影する場合、そのＣＴ再構成時の体動による誤差を妨げるため、人体を支持するものとして、背当て等の人体支持機構が必要であった。この人体支持機構は、白画像撮影時には、撮影領域外に、移動させなければ、各撮影画像にその反転画像が混入してしまうという課題があった。
【０００８】
また、白画像撮影時に撮影領域外に移動させた場合、人体支持機構が、被写体撮影画像中に写ってしまう課題があった。
【０００９】
つまり、１つ目の課題は、人体支持機構を撮影領域外に移動させる工程を省くという課題である。また、２つ目の課題は、人体支持機構が撮影画像中に写るのを補正するという課題である。
【００１０】
本発明では、両課題を同時に解決する。つまり、人体指示機構を取り外すことなしに、各画像中における白補正で、人体支持機構が画像中に写らないようにする課題を解決する。
【００１１】
本発明の目的は、立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置において、撮影画像と白画像の回転角度を同期させることにより、背当て等の人体支持機構を補正することができる、立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、それらのいずれかを実現又は実施するためのプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読出可能な記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、被写体を回転するための被写体回転台、被写体を前記被写体回転台に固定する被写体支持手段、前記各画像撮影時に、前記回転台の回転角度を検出する回転角度検出手段、前記回転角度検出手段により得られた角度情報と各撮像画像をリンクさせ保存するデータベース保存手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像の前記回転角度と、前記撮像された画像の回転角度が、同一であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記回転角度検出手段が、エンコーダであることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像は、同一の回転角度の複数の白画像の加算された画像であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記複数の白画像の回転角度の中心の平均が、前記撮像された画像の回転角度の中心と同一であることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像の回転角度の幅は、被写体撮影時の１フレームの回転角度の幅以下であることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記回転台の前記白画像撮影時の回転速度は、被写体画像撮影時の回転速度と異なることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記回転台は、各画像撮像時に定速度回転を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の発明にかかるＸ線画像撮影装置では、前記白画像および前記撮像された画像は、前記回転台が回転なしで得られた画像であること、かつ、前記白画像の前記回転角度は、前記撮像された画像の回転角度と同一であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０に記載の発明にかかる画像処理システムでは、複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、上記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の発明にかかる画像処理方法では、前記回転角度検出手段により得られた角度情報と各撮像画像をリンクさせる画像＿各回転角度データベースに保存するステップ、前記データベースを元に、前記撮像手段で撮影された画像を、同一回転角度で撮影された白画像を用いて白補正するステップを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の発明にかかる記憶媒体では、請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能、又は請求項１１記載の画像処理システムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読出可能であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３に記載の発明にかかる記憶媒体では、請求項１１記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能なであることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４に記載の発明にかかるプログラムでは、請求項１〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能、又は請求項１１記載の画像処理システムの機能をコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００２６】
請求項１５に記載の発明にかかるプログラムでは、請求項１１記載の画像処理方法の処理ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、上述の目的を達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を図１〜図１３に図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。なお本文において、白画像とゲイン画像は同一の意味である。また白補正とゲイン補正も同一の意味である。また本文における回転位置と回転角度も同一の意味である。
【実施例１】
【００２９】
本発明は、例えば、図１に示すようなＸ線撮影装置１０００に適用される。本実施の形態のＸ線撮影装置１０００は、特に、Ｘ線画像において、被写体支持機構によって被写体を固定し回転させ、Ｘ線画像を連続フレームで取得し、白補正等の画像処理を行い、ＣＴ再構成画像等を表示するよう構成されたものである。次に、本実施の形態のＸ線撮影装置１０００の構成及び動作について具体的に説明する。
【００３０】
Ｘ線撮影装置１０００は、上記図１に示すように、Ｘ線を発生するＸ線発生回路１００１と、被写体１００３を透過したＸ線１００２を検出する２次元Ｘ線センサ１００５と、２次元Ｘ線センサ１００５から出力される画像データを取り込む画像取り込み手段１０１０と、被写体１００３を支持固定する被写体支持機構１０２１と、被写体回転手段１００４と、回転角度検出手段１００８とを有しており、得られた回転角度は、各画像＿回転角度：データベース１０１１に保存される。それぞれに対する操作の指示は、Ｘ線撮影実行等の指示や各種設定を本装置１０００に対して行うための各種操作は、操作パネル１０１２を介して、Ｘ線条件設定手段１００６、回転制御手段１００７、画像取り込みモード設定手段１００９等により設定される。画像取り込み手段１０１０にて収集された画像データに対して白補正を施す白補正手段１００７と、画像データ等の各種情報や各種処理実行のための処理プログラムを記憶するメインメモリ１０１６と、各種画像処理を行う画像処理手段１０１９と、複数画像を用いてＣＴ再構成画像を作成する画像再構成手段１０１８と、本装置１０００全体の動作制御を司るＣＰＵ１００８とを備えており、画像取込み手段１０１０、画像処理回路１０１９、画像表示手段１０２０、ＣＰＵ１０１５、メインメモリ１０１６、白補正手段１０１７、画像再構成手段１０１８、及び操作パネル１０１２はそれぞれ、ＣＰＵバス１０１４を介して互いに通信可能なように接続されている。
【００３１】
図２は、Ｘ線撮影装置１０００の動作をフローチャートによって示したものである。図２のフローチャートに従った動作を実施するにあたって、例えば、メインメモリ１００９は、ＣＰＵ１００８での各種処理実行に必要なデータや処理プログラム等を記憶すると共に、ＣＰＵ１００８の作業用メモリ（ワークメモリ）として使用されるが、特に、本実施の形態の画像処理のための処理プログラムとして、上記図２のフローチャートに従った処理プログラムを記憶する。したがって、ＣＰＵ１００８は、メインメモリ１００９から画像処理のプログラム（上記図２のフローチャートに従った処理プログラム）を読み出して実行することで、操作パネル１０１０からの操作に従った、以下に説明するようなＸ線撮影装置１０００の動作のための制御を行う。
【００３２】
ステップＳ２０１：Ｘ線発生回路１００１は、被写体（被検査体）１００３なしで、白画像を得るため、Ｘ線ビーム１００２を放射する。この時、被写体支持手段１０２１を被写体回転手段１００４で回転させ、被写体１００３のみがない状態で、回転画像が得られる。被写体支持手段１０２１は白画像の撮影範囲内に存在し、白画像中には、各々の回転角度における被写体支持手段１００４が写る配置にある。Ｘ線発生回路１００１から放射されたＸ線ビーム１００２は、２次元Ｘ線センサ１００５に到達する。２次元Ｘ線センサ１００５は、２次元Ｘ線センサ１００５の各画素の感度情報を示す画像データを出力する。本画像は被写体なしの被写体支持手段のみの画像であるため、白補正用に用いる白画像として使われる。得られた白画像はメインメモリ１０１６に保存される。被写体指示機構を回転中は、エンコーダ等の回転角度検出手段１００８により、各画像撮影時の各回転角度が、データベースとしてできあがる。これを、少なくとも１回転以上の指定された回数だけ繰り返し、白画像中にある粒状性の影響を避け、均一な白画像が得られるようにする。得られた白画像はメインメモリ１００９に保存される。
【００３３】
ステップＳ２０２：前ステップにおいて得られた各白画像を加算することで、白補正に用いる白画像を作成する。実施例１では、加算される各白画像は、撮影画像と同一の回転角度である白画像である。各回転角度毎の白画像が作成される。各白画像には、被写体指示手段１０２１が各々回転角度が変化されて写っている。得られた各角度毎に加算され作成された白画像はメインメモリ１００９に保存される。また、得られた白画像は、他の各白画像と同様に各画像＿回転角度データベースに保存される。
【００３４】
ステップＳ２０３：被写体のＸ線画像を撮影する。被写体１００３を、被写体支持手段１０２１で固定し、被写体回転手段１００４で回転して撮影する。回転の速度、画像取り込みモード、Ｘ線条件等は、白画像撮影時と、被写体撮影時で同一であることが望ましいが、後に記述する実施例２、実施例３のような撮影状態でも本発明の目的は達成される。
【００３５】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０６：各画像＿回転角度データベースを参照する。被写体画像の各々の回転角度において、被写体画像とゲイン画像を選択し、被写体画像と回転角度に応じた白画像が、各々選択される。
【００３６】
ステップＳ２０７：回転角度が共通項である被写体画像とゲイン画像の対を用いて、割算を行い、白補正を行う。本実施例１の方法により、白画像と被写体画像の、回転角度が同一であるため、被写体支持手段１００６等が、白補正後の画像に写らない。また、白画像撮影時に、被写体支持手段を、画像領域外に除く必要性がないため、白画像撮影の工程が省ける。
【００３７】
なお、本明細書において、角度を同一と記載したが、本発明で請求する範囲は、角度を同一にすることだけに留まらない。例えば、本実施例１のように、被写体撮影画像と白画像を回転装置の駆動を同一にし、画像の取り込み手段を同一にした場合には、ファイル名の一部または画像番号の一部を角度にリンクさせるようにする。このように角度にリンクしたファイル名の一部または画像番号の一部が同一になるように、各白画像を選択するようにして、白補正を行うことも、本発明の請求範囲に含まれていることは言うまでもない。
【００３８】
図４は、本実施例の方法を、従来の方法と比較した図である。図４（ａ）が各画像撮影時の撮影領域の模式図である。図４（ｂ）は、各画像の典型的な例の模式図である。図４（ａ）（ｂ）の上下左右は、各々の状態における模式図を示している。左上は本発明における被写体画像撮影時の状態、左下は従来の方法における被写体画像撮影時の状態、右上は本発明における白画像撮影時の状態、右下は従来の方法における白画像撮影時の状態を示している。
【００３９】
図４（ａ）から、本発明と従来の方法の違いは、白画像撮影時に背当て支持具の有無であることがわかる。つまり、白画像撮影時に背当て支持具を取り外す煩雑さが省かれるなどの本発明の効果が得られることが示されている。
【００４０】
図４（ｂ）から、白画像と撮影画像を割算することで、従来の方法では、背当てが画像中に写るのに対して、本発明の方法では、背当てが白補正によって、画像中から消去されることがわかる。
【００４１】
図５は、第一の実施例において回転角度情報を用いた白画像撮影を示す図である。図５上下は、それぞれ「被写体画像」撮影時、「白画像」撮影時の、被写体回転手段１００４の回転速度と時間およびＸ線照射時間との対応を示したものである。
【００４２】
図５上のグラフは、「被写体画像」撮影時の、被写体回転手段１００４の回転速度と時間およびＸ線照射時間との対応のグラフである。グラフ中の格子部分の面積が、Ｘ線照射時に、被写体回転手段１００４が回転した回転数を表している。
【００４３】
被写体画像撮影時には、Ｘ線の被曝線量を少なくするため、ＣＴ再構成画像を作成するため、Ｘ線照射は約１回転（約１／２回転）が必要となる。また、画像取込みを固定した場合には、Ｘ線を照射させる時には被写体は等速度回転が必要となる。
【００４４】
Ｘ線照射時の回転数について述べる。被写体に対する被曝線量を抑えるため、Ｘ線を照射する間の回転量は、約１回転（約１／２回転）である。実際には、（Ｉ）Ｘ線照射の時間的変化、（ＩＩ）画像取り込み際のトリガ等のタイムラグ、（ＩＩＩ）写体回転手段１００４の回転ムラ、等がある可能性があるため、実際には、１回転（約１／２回転）よりも、やや多くＸ線照射時に回転させることが必要である。経験的には、これらの誤差を吸収できるだけのＸ線画像を得るためには、約５％余計に回転させたＸ線画像を撮影すれば十分である。例えば１回転（３６０°）の画像を得たい場合には、１．０５回転（３７８°）の画像を得れば、十分である。
【００４５】
図５下のグラフは、「白画像」撮影時の、被写体回転手段１００４の回転速度と時間およびＸ線照射時間との対応のグラフである。実施例１では、回転制御手段１００７の設定は、「白画像」撮影時も、「被写体画像」撮影時も、同一の設定で行っている。また、Ｘ線照射条件、画像取込み条件も同一に揃えている。この理由は、様々な環境を揃えることで、白補正の誤差となる要因を抑えることが可能であるためである。本実施例１の、回転台の回転制御条件、Ｘ線照射条件、画像取込み条件を、白画像撮影時と被写体画像撮影時で同一に揃えることが、ベストモードである。
【００４６】
図６は、本実施例１の場合の、各画像＿回転角度データベースの例である。各ファイル毎に、エンコーダ等の回転角度検出手段から得られた各画像の回転位置、回転角度が、参照できる。また図６には、付属情報として情報として、背当て有無、画像種類についても、同時にデータベース上で参照できるようにしてある。これらの情報はデータベースとして、保存する他に、例えばファイル名で識別できるようにするなどの方法でも良い。ファイル名に組み込ませてしまうという意味では、回転角度や回転位置も同様である。つまりファイル名が＊＊＊＊０００．ｄｃｍとある画像は回転角度が０．００°〜０．３５°に定義することで、各画像の回転角度を把握できるようにすることも、本発明における広義の各画像＿回転角度データベースに含まれるものとする。
【００４７】
図７は、本実施例の方法によって白補正する時の操作画面１０１０の例である。例えば「回転角度に同期した回転角度＿画像データベースを元に、白補正しますか？」のようなメッセージに対してＹｅｓと答えると、本実施例の方法によって、白補正し、背当て等の人体支持手段が白補正されるようにする。Ｎｏと答えると、例えば、背当て等の人体支持手段が画像中に写っている白画像を用いて白補正を行うようにする。
【実施例２】
【００４８】
図８は、第二の実施例において回転角度情報を用いた白画像撮影を示す図である。第一の実施例との違いは、白画像撮影時の、被写体回転手段１００４に対する回転制御手段１００７の指示内容である。原則的には第一の実施例のように、「被写体画像」撮影時と、「白画像」撮影時で、全く同一の回転制御指示が望ましい。しかし、本質的には、Ｘ線照射の各回転時の、被写体支持手段が、正しく補正できれば良い。本実施例では、この観点から、「被写体画像」撮影時と等速で複数回回転を行い、その間Ｘ線を曝射し続ける。そして、各画像取得時の回転角度を把握して、これを元に、実施例１と同様に白補正を行う。実施例１と比較すると、白画像撮影の曝射回数が少なく、撮影の間の待ち時間を含めると、白画像撮影が終るまでの時間が短いことが、実施例２の利点である。
【００４９】
本実施例２のように、「被写体画像」撮影時と、「白画像」撮影時で、回転制御支持が異なる場合に注意するのは、Ｘ線の立ち上がり特性等である。Ｘ線は、図示しないフィラメントを加熱し、両極間に一定の電圧を印加することで、電子束を加速し、陽極ターゲットに電子が衝突した際に発生するが、この電圧や電流の立ち上がり特性があるため、Ｘ線曝射してから０．１秒程度は、Ｘ線の曝射量が一定でない可能性があるためである。白画像は感度の画素毎の分布を補正するための画像であるため、このＸ線の曝射量が一定でない白画像を用いることは避けた方が望ましい。
【００５０】
次に、白画像撮影時の実施例の条件設定について述べる。本実施例の方法のような、白画像では、ある回転角度における白画像の線量の総量が少なくなる可能性があるためである。白画像の線量の白補正効果に対する影響についてまず説明し、次に本実施例における白画像線量の総量の実施例を挙げる。診断Ｘ線画像撮影では、被曝線量を極力削減するために、きわめて微線量のＸ線を使用して撮影を行う。このような微線量のＸ線では、Ｘ線が粒子として振舞うため、Ｘ線量子の粒状性が観測される。ＦＰＤにおける白補正では、この不均一な粒状性も均一と見なして白補正を行う。この白画像中における不均一な粒状性の影響を減少させるためには、白画像撮影の合計された線量を多くし、白画像の粒状を平坦化する必要がある。特に高線量での性能を測定する場合は、白画像における合計の線量を増加することで、撮影画像に白画像の粒状性が混入するのを防ぐことができる。
【００５１】
本実施例においては、被写体撮影画像を約１回転（または約半回転）で撮影する。撮影画像中に、白画像の粒状性が、視覚的に見えないようにするためには、少なくとも被写体撮影画像よりも多い線量で、白画像が形成されている必要性がある。白画像中の粒状性をなくすという観点からは、できるだけ多い線量で取ることが望ましい。具体的なベストモードとしては、被写体撮影と同一の発生線量において、被写体指示手段を５回転以上させることとしておく。この５回転という数字には、意味がなく、メモリ等の制限の範囲内でできるだけ多くの線量の総量を用いた白画像を各回転角度において作成し、白補正することが望ましい。
【実施例３】
【００５２】
図９は、第三の実施例において回転角度情報を用いた白画像撮影を示す図である。第一および第二の実施例との違いは、白画像撮影時の被写体回転台の回転速度である。図９（ａ）の「被写体画像」撮影時の回転速度をＶ［回転／ｓ］とすると、「白画像」撮影時の回転速度は、Ｖ／ｎ［回転／ｓ］（ただしｎ＝１、２、３、‥‥）である。「白画像」撮影時の回転速度を、「被写体画像」撮影時の回転速度の１／ｎ倍でなければならない理由は、「白画像」撮影時に、「被写体画像」撮影時の被写体支持手段の回転を正しく、反映させるためである。
【００５３】
第三の実施例では、被写体画像撮影時の、１フレームに相当する回転角度は、白画像撮影時のｎフレームの回転角度に相当する。回転速度は一定であるため、画像取込み時間が連続していれば、ｎフレームの連続画像を撮影することで、「被写体画像」撮影時の被写体支持手段の回転が正しく、反映される。回転台が複数回、回転されている間（例えばＭ回転）に、ｎフレーム×Ｍ回転の枚数の白画像が、被写体画像撮影時の１枚に対して、得られる。これらを加算して、各角度における白画像とするのが、本実施例である。
【００５４】
第三の実施例の、第一または第二の実施例と比較した時の利点は、細かい角度に分けられて白画像が撮影されるため、撮影画像の回転角度が何らかの影響で、ずれた時も調整することができる可能性があるためである。また、第一または第二の実施例と比較して有利でない点は、フレーム間で、Ｘ線を取り込めない時間がある場合には、その時間に相当する回転角度の被写体指示手段がないため、白補正時に誤差となる可能性があることである。
【００５５】
また、画像取込み条件を、被写体画像撮影時と同一にする理由は、ＦＰＤを用いたＸ線検出センサ１００５は、例えば、蓄積時間等の画像取込み条件を変化させることで、そのダーク電流量等が変わる可能性があるためである。これが、本実施例１〜３において、画像取込み条件を全て同一とした理由である。
【００５６】
図１０に、実施例３の場合の、各画像＿回転角度データベースを示す。図１０は、図９におけるｎ＝２の場合である。被写体撮影画像の回転角度０．００°〜０．３５°を白補正するために、回転角度０．００°〜０．１７°の白画像と、回転角度０．１８°〜０．３５°の白画像を加算して、回転角度０．００°〜０．３５°の白画像を作成している。本実施例では、このように複数の回転角度における白画像が加算されて該当する白画像が作成される。このような場合、「複数の白画像の回転角度の中心」は、白補正しようとする「撮影画像の回転角度の中心」と等しいことは必要条件である。この理由は、回転角度の中心がずれていれば、本実施例の方法では白補正できずに、逆に反転したものが画像中に混じってしまい、本実施例の方法を用いることができないためである。また、前記の複数の白画像を取得する間に、前記回転台が回転する回転角度は、被写体撮影時の１フレームの回転角度以下であることも必要である。この理由は、白画像時の１フレームの回転角度の方が、被写体画像撮影時よりも大きければ、白画像中に余分な回転角度の、被写体支持手段が写ってしまうため、白補正後に、余分な陰影が混じってしまうためである。
【００５７】
なお、本発明で請求するのは、白画像撮影時の回転速度が異なることであるが、ベストモードが、１／ｎ倍の速度である。
【実施例４】
【００５８】
図１２は、立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置を静止画の胸部一般撮影に使用した場合に、背当て（被写体支持手段）を取り付けたままで撮影を行う場合の構成を示す図である。立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置は、被写体回転手段１１０９を回転させない場合には、静止画撮影装置として用いることができる。この第四の実施例である静止画撮影の場合にも、白補正で同様の課題が生じている。つまり、背当て（被写体指示手段）を移動させなければ、静止画像中に背当て（被写体指示手段）が写ってしまう課題である。静止画撮影のたびに背当てを取り外すのは、作業が煩雑である。本問題点を解決するために、静止画撮影時も、本発明における回転角度が同一の白画像を用いることで、背当てを白補正で消すことができる。特に、本Ｘ線画像撮影装置の有利点である、立位ＣＢＣＴと立位静止画像の両撮影が、１台の撮影装置でできるという利点を生かすために、撮影設定を変えるたびに、背当てを移動させるという作業を省くことのできる効果は大きい。
【００５９】
尚、本発明の目的は、第１〜第４の実施の形態の装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が第１〜第４の実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、第１〜第４の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第１及び第２の実施の形態の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第１〜第４実施の形態の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【００６０】
また、図１３のように、本発明におけるＸ線画像撮影装置は、架台としてユニバーサルアーム、Ｃアーム、カセッテホルダなどに対しても挿入して同様の構成で使用することが可能である。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。
【００６２】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の機能構成を示す図である。
【図２】本発明の白補正処理を示す図である。
【図３】従来の白補正処理を示す図である。
【図４】本発明と、従来例の比較を示す概念図である。
【図５】回転角度情報を用いた白画像撮影（第一の実施例）を示す図である。
【図６】各画像＿回転角度データベース（第一、二の実施例の場合）を示す図である。
【図７】回転角度情報を用いた白補正を選択する操作画面の一例を説明する図である。
【図８】回転角度情報を用いた白画像撮影（第二の実施例）を示す図である。
【図９】回転角度情報を用いた白画像撮影（第三の実施例）を示す図である。
【図１０】各画像＿回転角度データベース（第三の実施例）を示す図である。
【図１１】従来の立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明において、立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置を静止画の胸部一般撮影に使用した場合に、背当て（被写体支持手段）を取り付けたままで静止画撮影を行う構成を示す図である。
【図１３】立位ＣＢＣＴ型Ｘ線画像撮影装置のＦＰＤ検出器を取り付けて設置できる多種多様の撮影システムの例を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０００  Ｘ線画像撮影システム
１００１  Ｘ線発生回路
１００２  Ｘ線ビーム
１００３  被写体
１００４  被写体回転手段
１００５  ２次元Ｘ線センサ
１００６  Ｘ線条件設定手段
１００７  回転制御手段
１００８  回転角度検出手段
１００９  画像取込みモード設定手段
１０１０  画像取込手段
１０１１  各画像＿回転角度：データベース
１０１２  操作手段
１０１３  システム制御手段
１０１４  ＣＰＵバス
１０１５  ＣＰＵ
１０１６  メインメモリ
１０１７  白補正手段
１０１８  画像再構成手段
１０１９  画像処理手段
１０２０  画像表示手段
Ｓ２０１  ゲイン画像取得
Ｓ２０２  各回転角度毎のゲイン画像作成
Ｓ２０３  被写体画像取得
Ｓ２０４  各画像＿回転角度データベース参照
Ｓ２０５  被写体画像選択（ｂｙ回転角）
Ｓ２０６  ゲイン画像選択（ｂｙ回転角）
Ｓ２０７  割算
Ｓ３０１  ゲイン画像取得
Ｓ３０２  被写体画像取得
Ｓ３０３  割算
１１０１  Ｘ線画像撮影装置
１１０２  Ｘ線センサ部
１１０３  Ｘ線発生装置
１１０４  被写体
１１０５  コントロール部
１１０６  表示部
１１０７  立位架台
１１０８  背当て（被写体支持手段）
１１０９  被写体回転手段
１１０９  回転角度検出手段
【図１】
2005211550.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005211550.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005211550.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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