(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレのない鮮明なＣＴ画像を得ることができるＣＴ画像撮影装置を提供する。【解決手段】Ｘ線源３のみを回転移動させ断層画像Ｄを生成する。従来のようにＸ線源３の回転移動に合わせて精度よくＦＰＤ４や載置台２を移動させる必要がない。また、Ｘ線画像上のマーカ像はこの検査対象像の位置ずれに追従してずれるので、マーカ像に基づいてＸ線画像Ｐ０のトリミング動作を行い、検査対象像の位置ずれの影響は消去される。【選択図】図１
2016118394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象に向けて放射線を斜め方向から照射する放射線源と、
前記検査対象を載置する載置台と、
前記載置台に備えられたマーカと、
前記検査対象を透過した放射線を検出する検出部と、
放射線が照射される方向が常に前記検査対象に向くように放射線の照射方向が維持された状態で前記放射線源を回転させる放射線源回転部と、
互いの相対位置が保たれた前記載置台、および前記検出部に対して前記放射線源が回転しながら放射線を繰り返し照射する一連の撮影において前記検出部により出力される検出データに基づき複数の放射線画像を生成する画像生成部と、
前記放射線画像に写り込んだ前記載置台の前記マーカに基づいて放射線画像上の領域を認識して、前記放射線画像から前記領域を抜き出したトリミング画像を生成するトリミング部と、
複数の前記トリミング画像に基づいて断層画像を生成する断層画像生成部とを備えることを特徴とするＣＴ画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＴ画像撮影装置において、
前記トリミング部は、複数の前記放射線画像をトリミングすることにより、前記検出部の放射線を検出する検出面が存在する平面上で前記放射線源の回転に追従して前記検出部を円運動させながら撮影を実行したときに得られる一連の放射線画像を再現することを特徴とするＣＴ画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ画像撮影装置において、
前記載置台と前記検出部との離間距離を変更する距離変更部を備え、
前記載置台には、離間距離が長いとき用の小さなマーカと、離間距離が短いとき用の大きなマーカとが備えられていることを特徴とするＣＴ画像撮影装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＣＴ画像撮影装置において、
前記検出部は、放射線を電子とホールから構成されるキャリア対に変換する変換層を備えていることを特徴とするＣＴ画像撮影装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＣＴ画像撮影装置において、
断層画像を連続的に生成することにより前記検査対象の断層像の経時変化を観察する構成となっていることを特徴とするＣＴ画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象に放射線を照射して、ＣＴ(computed tomography)画像を取得するＣＴ画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場などには、検査対象に放射線を照射して、透視撮影を行う放射線検査装置が配備されている。この放射線検査装置は、図１４に示すように、放射線を照射する放射線源５３と、検査対象の試料を載置するテーブル５２と、放射線を検出する検出器５４とを備えている。水平に置かれたテーブル５２の下側には放射線源５３が設けられており、テーブル５２の上側には検出器５４が設けられている（例えば、特許文献１，特許文献２，特許文献３参照）。
【０００３】
このような放射線検査装置では、検査対象の断層像を取得できるものがある。このような装置で断層像を得るには、撮影方向を変えながら検査対象の連写を行う必要がある。従来装置では、放射線源５３および検出器５４を被写体に対して同期的に移動させながら連続的に撮影を実行することで連写を実現するようにしている。撮影された一連の透視画像は、断層画像に再構成される。
【０００４】
このような撮影において検出器５４は、図１５左側に示すように検査対象の上空で円を描くように移動され、放射線源５３は、検査対象の下側で円を描く様に移動される。一連の透視画像が完了するまでに放射線源５３および検出器５４は、それぞれ一回転して元の位置に戻る。
【０００５】
図１５右側は、放射線源５３を動かす代わりにテーブル５２を動かす構成となっている。このような構成の場合は、検出器５４が検査対象の上空で円を描くように移動される一方でテーブル５２はテーブル５２上の検査対象が円を描く様に円運動する。一連の透視画像が完了するまでにテーブル５２および検出器５４は、それぞれ一回転して元の位置に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−７１１０１号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３０２２号公報
【特許文献３】国際公開２００９−７８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の装置は次のような問題点がある。
すなわち従来の装置は、鮮明なＣＴ画像を得られる構成となっていない。
【０００８】
ＣＴ画像を得るには、放射線源５３と検出器５４，またはテーブル５２と検出器５４を円運動させなければならない。このときの円運動が正確でないと、生成されるＣＴ画像が不鮮明なものとなってしまう。一連の透視画像に基づくＣＴ画像の再構成は、放射線源５３と検出器５４，またはテーブル５２と検出器５４とが理想的な運動したものとして実行されるからである。
【０００９】
理想的な運動とは、具体的には完全な円運動のことである。このような完全な円運動を実現するのはかなり難しい。円運動を実現する駆動装置の精度に限界があるからである。また、どんなに高精度の駆動装置を用意しても、完全な円運動を実現するのは容易ではない。検出器５４等を円運動させると撮影装置自体が振動してしまい、テーブル５２，放射線源５３，検出器５４の位置関係がずれてしまうからである。
【００１０】
そこで、従来装置では、検出器５４等をできるだけ理想的に運動させる目的で回転速度を遅くして一連の透視画像を連写している。このようにすると確かに検出器５４等の運動は完全な円運動に近づくものの、ＣＴ画像の取得に多くの時間を要する。また、駆動装置が熱膨張により歪むと、これが原因で各部５２，５３，５４の位置関係が変わってきてしまうことがある。この場合、いかに検出器５４等を低速で円運動させてもＣＴ画像の乱れを防ぐことができない。
【００１１】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は鮮明なＣＴ画像を得ることができるＣＴ画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るＣＴ画像撮影装置は、検査対象に向けて放射線を斜め方向から照射する放射線源と、検査対象を載置する載置台と、載置台に備えられたマーカと、検査対象を透過した放射線を検出する検出部と、放射線が照射される方向が常に検査対象に向くように放射線の照射方向が維持された状態で放射線源を回転させる放射線源回転部と、互いの相対位置が保たれた載置台、および検出部に対して放射線源が回転しながら放射線を繰り返し照射する一連の撮影において検出部により出力される検出データに基づき複数の放射線画像を生成する画像生成部と、放射線画像に写り込んだ載置台のマーカに基づいて放射線画像上の領域を認識して、放射線画像から領域を抜き出したトリミング画像を生成するトリミング部と、複数のトリミング画像に基づいて断層画像を生成する断層画像生成部とを備えることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］上述の構成によれば、撮像系を高い精度で円運動させなくてもブレのない断層画像を取得することができる。すなわち、本発明の装置では、放射線源のみを回転移動させるだけで断層画像を生成することができ、従来のように放射線源の回転移動に合わせて検出部や載置台を移動させる必要がない。従来の構成によれば、２つの部材とも高い精度で移動させなければ鮮明な断層画像が得られない。これに対し本発明によれば、１つの部材を移動させるだけで断層画像は鮮明なものとなる。また、本発明は載置台のマーカを放射線画像に写し込むことで、断層画像のブレを防止している。すなわち、放射線源が正確に円運動をしないと、放射線画像に写り込む検査対象像の位置がずれてしまう。放射線画像上のマーカ像はこの検査対象像の位置ずれに追従してずれるので、マーカ像に基づいて放射線画像のトリミング動作を行えば、検査対象像の位置ずれの影響は消去されることになる。このような構成を採用したことにより、本発明に依れば、従来構成のように長い時間をかけて放射線画像の連写を行う必要がなくなる。
【００１４】
また、上述のＣＴ画像撮影装置において、トリミング部は、複数の放射線画像をトリミングすることにより、検出部の放射線を検出する検出面が存在する平面上で放射線源の回転に追従して検出部を円運動させながら撮影を実行したときに得られる一連の放射線画像を再現すればより望ましい。
【００１５】
［作用・効果］上述の構成は本発明をより具体化したものとなっている。検出部の放射線を検出する検出面が存在する平面上で放射線源の回転に追従して検出部を円運動させながら撮影を実行したときに得られる一連の放射線画像がトリミング処理で再現できれば、断層画像は確実にブレることがない。
【００１６】
また、上述のＣＴ画像撮影装置において、載置台と検出部との離間距離を変更する距離変更部を備え、載置台には、離間距離が長いとき用の小さなマーカと、離間距離が短いとき用の大きなマーカとが備えられていればより望ましい。
【００１７】
［作用・効果］上述の構成は本発明をより具体化したものとなっている。載置台には、載置台と検出部とが離れているとき用の小さなマーカと、載置台と検出部とが近づいているとき用の大きなマーカとが備えられていれば、断層画像の拡大率に応じてマーカが常に適切な大きさで一連の放射線画像に写り込むことになる。
【００１８】
また、上述のＣＴ画像撮影装置において、検出部は、放射線を電子とホールから構成されるキャリア対に変換する変換層を備えていればより望ましい。
【００１９】
［作用・効果］上述の構成は本発明をより具体化したものとなっている。検出部が放射線を電子とホールから構成されるキャリア対に変換する変換層を備えていれば、検出部上の検出素子を小さくすることができ、鮮明な断層画像をより確実に取得することができる。
【００２０】
また、上述のＣＴ画像撮影装置において、断層画像を連続的に生成することにより検査対象の断層像の経時変化を観察する構成となっていればより望ましい。
【００２１】
［作用・効果］上述の構成は本発明をより具体化したものとなっている。本発明は断層画像を動的に取得する構成にも用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
上述の構成によれば、撮像系を高い精度で円運動させなくてもブレのない断層画像を取得することができる。すなわち、本発明の装置では、放射線源のみを回転移動させるだけで断層画像を生成することができ、従来のように放射線源の回転移動に合わせて精度よく検出部や載置台を移動させる必要がない。また、放射線画像上のマーカ像はこの検査対象像の位置ずれに追従してずれるので、マーカ像に基づいて放射線画像のトリミング動作を行えば、検査対象像の位置ずれの影響は消去されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１に係るＣＴ画像撮影装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係るＸ線源の回転を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るＸ線源の回転を説明する模式図である。
【図４】実施例１に係るマーカを説明する模式図である。
【図５】実施例１に係るＸ線画像の撮影を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係るトリミング処理を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係るトリミング処理を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係るトリミング処理の効果を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係るトリミング処理の効果を説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係るトリミング処理の効果を説明する模式図である。
【図１１】実施例１に係るトリミング処理の効果を説明する模式図である。
【図１２】実施例１に係る載置台の移動を説明する模式図である。
【図１３】本発明に係る一変形例を説明する模式図である。
【図１４】従来装置を説明する模式図である。
【図１５】従来装置を説明する模式図である。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明に係るＣＴ(computed tomography)画像撮影装置について説明する。Ｘ線は本発明の放射線に相当する。また、ＦＰＤはフラットパネルディテクタの略である。
【００２５】
＜ＣＴ画像撮影装置の全体構成＞
図１は、本発明に係る装置の全体構成を示している。本発明に係るＣＴ画像撮影装置１は、図１に示すように、検査対象Ｔを載置する載置台２を有している。Ｘ線源３は、載置台２の下側に設けられ、検査対象に向けてＸ線を斜め方向から照射する構成である。Ｘ線源３には、放射状に広がるＸ線の照射範囲を制限するコリメータが設けられており、Ｘ線源３から照射されるＸ線は、コリメータにより角錐状に広がるＸ線ビームに整形されて検査対象Ｔに到達するようになっている。Ｘ線源３は本発明の放射線源に相当する。
【００２６】
ＦＰＤ４は、載置台２の上側に設けられており、検査対象Ｔを透過した放射線を検出する構成となっている。Ｘ線ビームは、全てこのＦＰＤ４の有するＸ線の検出面に入射することになる。載置台２およびＦＰＤ４は、鉛直方向に垂直な平面に広がる板状の構成となっており、互いに平行となっている。ＦＰＤ４は本発明の検出部に相当する。
【００２７】
ＦＰＤ４は、直接変換型のＸ線検出器である。すなわち、ＦＰＤ４は、Ｘ線を電子およびホールの対（キャリア対）に変換する例えばＣｄＴｅで構成される変換層を有している。変換層で生じたキャリアは、検出素子の各々に捕獲され、蓄積される。検出素子にキャリアを出力する信号を送ると、検出素子は蓄積していたキャリアを検出信号として出力する。この検出素子の細かさがＦＰＤ４の空間分解能を決定する主な要因となっている。検出素子が小さいほどＦＰＤ４の空間分解能はよくなり、より微細な構造を検出できるようになる。
【００２８】
載置台移動機構１７は、載置台２をＦＰＤ４に対して移動させる構成である。載置台移動機構１７は、載置台２をＦＰＤ４と平行な状態を保ったままＸ線源３側に近づけることもできれば、ＦＰＤ４側に近づけることもできる。載置台移動制御部１８は、載置台移動機構１７を制御する目的で設けられている。載置台移動機構１７は本発明における載置台２とＦＰＤ４との離間距離を変更する距離変更部に相当する。
【００２９】
Ｘ線源回転機構７は、Ｘ線源３を図１に示す回転中心軸Ｃを中心に回転させる構成である。この回転中心軸Ｃは鉛直方向に伸びるとともに検査対象を貫く直線となっており、図２に示すように、Ｘ線源３から発せられるＸ線ビームが進む方向を示す中心線と交わる。この交点をｐとする。Ｘ線源回転機構７は回転中心軸Ｃとビームの中心線とがなす角θを一定に保った状態でＸ線源３を回転中心軸Ｃ周りに回転させる。このとき、中心線は常に回転中心軸Ｃと交わり、そのときの交点ｐは移動しない。このように、Ｘ線源回転機構７は、Ｘ線が照射される方向が常に検査対象に向くようにＸ線の照射方向が維持された状態でＸ線源３を回転させる。Ｘ線源回転制御部８は、Ｘ線源回転機構７を制御する目的で設けられている。
【００３０】
図３は、Ｘ線源回転機構７によりＸ線源３が回転される様子を示している。Ｘ線源３が回転されると、ＦＰＤ４の検出面とＸ線ビームの中心線の交点は検出面上で円を描く様に移動する。Ｘ線源回転機構７は検出面を移動するこの交点が可能な限り正円の軌跡を描いて移動するような構成を採用しているが、移動の精度や、各部２，３，４の取り付け精度などの問題から、検出面上の交点の移動が正円からわずかにずれることがある。
【００３１】
Ｘ線源制御部６は、Ｘ線源３を制御する目的で設けられている。Ｘ線源回転機構７によりＸ線源３が一回転する間、Ｘ線源制御部６は、パルス状にＸ線ビームを繰り返し出力するようにＸ線源３を制御する。Ｘ線源３がＸ線ビームを出力する度に、ＦＰＤ４は載置台２上の検査対象Ｔを透過してきたＸ線を検出し検出データをＸ線画像生成部１１に送出する。Ｘ線画像生成部１１は、検出データが送出されるごとにＸ線画像Ｐ０を生成する。このように本発明の装置は、Ｘ線源３を一周させる間にＸ線画像Ｐ０を連写することにより、検査対象Ｔを撮影する方向が互いに異なる一連のＸ線画像Ｐ０を生成する構成となっている。なお、この連写の際、ＦＰＤ４と載置台２との相対的な位置関係は変化しない。このように、Ｘ線画像生成部１１は、互いの相対位置が保たれた載置台２，およびＦＰＤ４に対してＸ線源３が回転しながらＸ線を繰り返し照射する一連の撮影においてＦＰＤ４により出力される検出データに基づき一連のＸ線画像Ｐ０を生成する。Ｘ線画像生成部１１は本発明の画像生成部に相当する。
【００３２】
図４は、載置台２に設けられたマーカＭを示している。マーカＭは、載置台２における検査対象Ｔが載置される面とは反対側の裏面に複数設けられており、矩形をしている載置台２の縦横に倣って２次元グリッド状に配置されている。マーカＭはＸ線を吸収する部材で構成されている。したがって、Ｘ線画像Ｐ０には検査対象の像に加えマーカＭの像も写り込む。なお、図４の説明では載置台２の全面にマーカＭが設けられる構成となっているが、本発明ではこれに代えて、載置台２におけるマーカＭが設けられる領域を載置台２の周縁部に限定することもできる。このようにすれば、載置台２における検査対象Ｔが載置される部分についてマーカＭの設置を避けることができ、Ｘ線画像Ｐ０上において検査対象Ｔの像とマーカ像とが重なって写り込むことを防ぐことができる。
【００３３】
本発明の装置によれば一連のＸ線画像Ｐ０の撮影中にＦＰＤ４にＸ線ビームが入射する位置が変化する。図５は、その様子を説明している。Ｘ線画像Ｐ０が撮影される際、Ｘ線ビームは、ＦＰＤ４の検出面の一部の照射領域Ｒにしか入射しない。Ｘ線源３が回転することにより検出面上のＸ線ビームの中心線が円の軌跡をたどって動くと、照射領域Ｒもこれに追従して検出面上で円運動することになる。
【００３４】
Ｘ線画像Ｐ０は、ＦＰＤ４の検出面の全面についての画像である。したがって、一連のＸ線画像Ｐ０には、Ｘ線が入射した矩形状の照射領域ＲとＸ線が入射していない照射領域Ｒにとっての外部領域とが混在している。照射領域Ｒの外部領域には何も写り込んでいない。つまり、検査対象Ｔの断層画像は、Ｘ線画像Ｐ０の照射領域Ｒのみで生成されるのである。従って、Ｘ線画像Ｐ０から照射領域Ｒに該当する部分を図６に示すように抜き出して新たな画像を生成するトリミング処理が必要となる。
【００３５】
そこで、本発明の装置は、Ｘ線画像Ｐ０の不要な部分を取り除くトリミング部１２を備えている。トリミング部１２は、Ｘ線が入射している照射領域ＲをＸ線画像Ｐ０から抜き出す目的で設けられている。このトリミング部１２は、Ｘ線画像Ｐ０に写り込んだ載置台２のマーカＭに基づいてＸ線画像上の領域を認識して、Ｘ線画像Ｐ０から照射領域Ｒ（後述するように正確には照射領域Ｒそのものではない）を抜き出したトリミング画像Ｐ１を生成する。
【００３６】
＜本発明の特徴的な構成＞
これより、本発明の最も特徴的な構成について説明する。すなわち、本発明のトリミング部１２は、Ｘ線画像Ｐ０に写り込むマーカ像ｍに基づいてトリミング処理を実行するのである。図７は、このトリミング部１２の動作を模式的に示したものとなっている。すなわち、図７の例では、トリミング部１２が４つのマーカ像ｍを頂点にして認識される矩形のトリミング範囲ＴＲをＸ線画像Ｐ０から抜き出してトリミング画像Ｐ１を生成している。このような構成は説明の便宜上である。実際のトリミング動作は、３つ以上のマーカ像ｍの位置関係を把握して、これらマーカ像ｍから所定の方向だけ離れた位置にマーカ像ｍの離間距離に所定の倍率をかけて求められる大きさのトリミング範囲ＴＲを設定して、この範囲をＸ線画像Ｐ０から抜き出すことでなされる。複数のマーカ像ｍとトリミング範囲ＴＲとの大小関係および位置関係は、予め幾何学的計算で求めることができる。
【００３７】
マーカ像ｍとトリミング範囲ＴＲとの大小関係および位置関係の求め方について説明する。本発明のＸ線源３の位置はＸ線画像Ｐ０のそれぞれについて予め設定されている。言い換えれば、Ｘ線画像Ｐ０の各々を撮影するときの各部２，３，４の位置関係は全て予め設定されたものとなっているのである。したがって、Ｘ線がどこからどの方向に向けて照射され、ＦＰＤ４のどこに入射するかをＸ線画像Ｐ０のそれぞれについて計算することができる。加えて、載置台２のマーカＭの位置も既知である。したがって、載置台２のマーカＭの各々がＦＰＤ４のどこに投影され、複数のマーカ像ｍの各々がＸ線画像Ｐ０のどこに写り込むかを幾何学的な計算で算出することができる。同様に載置台２上に設定した断層撮影を行う範囲がＦＰＤ４のどこに投影され、Ｘ線画像Ｐ０のどこにどのような大きさで写り込むかも幾何学的な計算で算出することができる。このとき計算されるＸ線画像Ｐ０上の範囲が図７に示すトリミング範囲ＴＲとなる。
【００３８】
このようにＸ線画像Ｐ０上におけるトリミング範囲ＴＲの位置とマーカ像ｍの位置とはＸ線画像Ｐ０の各々について計算することができる。確かに、一連のＸ線画像Ｐ０は検査対象の撮影方向が互いに異なるので、載置台２上の断層撮影の範囲の投影（トリミング範囲ＴＲ）とマーカ像ｍとの位置関係は一連のＸ線画像Ｐ０の間で変わってくる。であるとしても、Ｘ線画像Ｐ０の各々で位置関係を個別に求めることができる。これに比べ、載置台２上の断層撮影の範囲の投影（トリミング範囲ＴＲ）の大きさは、一連のＸ線画像Ｐ０の間で変化しない。この大きさについても各部２，３，４の位置関係から幾何学的計算で求めることができる。マーカ像ｍとトリミング範囲ＴＲとの位置関係および大きさは、いずれもＸ線源３が正円を描いて移動したものと仮定して求められたものである。
【００３９】
このような原理に基づいて、マーカ像ｍと載置台２上の断層撮影の範囲の投影との位置関係を各Ｘ線画像Ｐ０について記述するテーブルを幾何学計算により作成することができる。同様に、複数のマーカ像ｍの距離と載置台２上の断層撮影の範囲の投影との大きさの比も幾何学計算により作成することができる。トリミング部１２は、記憶部２３に記憶されたこのようなテーブルと比に基づいて、Ｘ線画像Ｐ０の各々に写り込んでいるマーカ像ｍとこれから設定しようとするトリミング範囲ＴＲとの位置関係および大きさを認識してトリミング処理を実行する。
【００４０】
ここまで、載置台２にマーカＭを求める意義の説明がなされていない。すなわち、上述の説明ではトリミング範囲ＴＲは、載置台２にマーカＭとは無関係に計算で求めていたはずである。この考えでいくと、Ｘ線画像Ｐ０上で図６左側に示すようなトリミング範囲を予め幾何学計算により算出しておけばトリミング処理を実行できるはずで、載置台２にマーカＭを設ける必要がないということになる。しかしながら、本発明のトリミング処理は、このような事情があるにも関わらず、敢えてＸ線画像Ｐ０上のマーカ像ｍに基づいてトリミング範囲ＴＲを設定するようにしている。
【００４１】
＜マーカ像を用いてトリミング処理を行う理由＞
本発明のトリミング処理の効果について説明する。図８は、トリミング範囲ＴＲは、幾何学的計算で求めれば十分であるという考えに基づき、マーカ像ｍを用いずにトリミング処理を実行した場合について説明している。上述の説明によれば、載置台２上で設定された断層撮影を行う撮影対象範囲がＸ線画像Ｐ０のどこに相当するかを算出することができる。図８に係る方法はこれを利用して、載置台２上の撮影対象範囲に相当する領域をＸ線画像Ｐ０から抜き出すトリミング処理を行ったものとなっている。このような考え方に基づいてトリミング画像を生成すると、点線で示す検査対象像がＸ線画像Ｐ０の各々から抜き出される。これらトリミング画像を断層画像生成部１４で処理すれば、検査対象Ｔの断層像がブレなく写り込んだ断層画像が得られることになる。
【００４２】
ところが、Ｘ線画像Ｐ０の各々を撮影しようとするときに、Ｘ線源３を設定された位置まで正確に移動させるのは難しい。Ｘ線源回転機構７の精度に限界があるからである。したがって、Ｘ線画像Ｐ０の各々の撮影時におけるＸ線源３の位置は、理想の位置からわずかにずれる。すると、Ｘ線画像Ｐ０上の検査対象像の写り込む位置も、理想の位置からわずかにずれる。
【００４３】
図８で説明したマーカに頼らないトリミング処理は、Ｘ線画像Ｐ０上における検査対象像の位置ずれに対応することができない。このトリミング処理では、検査対象像は常にＸ線画像Ｐ０上の理想の位置に写り込んでいるものとしてなされる。図９は、検査対象像が理想の位置からずれて写り込んだＸ線画像Ｐ０についてトリミング処理が実行された状態を表している。このとき出力されるトリミング画像は、検査対象像が理想の位置からずれて写り込んでおり、そのずれ方は、トリミング画像によって異なる。したがって、このようなトリミング画像に基づいて断層画像を生成したとしても、断層像がブレた画像しか得られない。
【００４４】
これに比べて、本発明に係るトリミング部１２は、図８，図９を用いて説明した方法とは異なり、Ｘ線画像Ｐ０に実際に写り込んだマーカ像ｍを基準にトリミングの範囲を決めて画像のトリミングを実行する。
【００４５】
図１０は、マーカ像ｍを基準にトリミングを実行する意義を説明している。図１０左側は、Ｘ線源３の位置が理想の位置となっているときに撮影されたＸ線画像Ｐ０を表している。このとき、幾何学的計算により求められた載置台２上の撮影対象範囲に相当する領域（計算で予想されるトリミング範囲）は、マーカ像ｍが示す実際のトリミング範囲ＴＲに一致している。したがって、マーカ像ｍに基づいてトリミングを実行すれば、検査対象像が位置ずれを起こしていないトリミング画像Ｐ１が取得できる。
【００４６】
図１０右側は、Ｘ線源３の位置が理想から外れた位置となっているときに撮影されたＸ線画像Ｐ０を表している。このとき、載置台２上の撮影対象範囲に相当する領域は理想の位置からずれてＸ線画像Ｐ０に写り込んでいる。したがって、Ｘ線画像Ｐ０上の検査対象像もこのずれに従い画像上で移動してしまっている。
【００４７】
しかし、ここで注目すべき点は、Ｘ線画像Ｐ０上のマーカ像ｍも検査対象像に追従していることにある。したがって、画像上における移動先に位置しているマーカ像ｍに基づいてトリミングの範囲を決定するようにすれば、トリミング処理はＸ線画像Ｐ０上で生じている像のズレを追いかけるようにトリミング範囲ＴＲの位置がずらされて実行されることになる。このような処理により、Ｘ線画像Ｐ０の各々において理想の位置からずれて写り込んでいた検査対象像は、トリミング処理により理想の位置に戻される。このようにして生成されるトリミング画像Ｐ１は、Ｘ線源３の位置が理想通りとなっているときに生成される、いわば「理想のトリミング画像」と同じになる。このときマーカ像ｍが示す実際のトリミング範囲ＴＲは計算で予想されるトリミング範囲と一致しない。
【００４８】
図１１は、本発明のトリミング処理の動作を示している。本発明に係るトリミング画像Ｐ１は、Ｘ線源３の位置ズレの影響が現れていない。したがって、これらトリミング画像Ｐ１を再構成して生成される断層画像Ｄに写り込む検査対象像にはブレが生じていない。
【００４９】
このように、本発明のトリミング処理によれば、図１５左側に示す従来のＣＴ画像撮影装置で得られる一連のＸ線画像Ｐ０と同様の画像が取得できる。従来のＣＴ画像撮影装置は、回転する放射線源５３と同期して検出器５４が回転する構成となっている。このときの検出器５４の回転軸は放射線源５３の回転軸と一致している。従来構成において、Ｘ線画像Ｐ０の連写中、検出器５４はＸ線ビームが常に同じ位置に写り込むように移動する。つまり、トリミング部１２は、一連のＸ線画像Ｐ０をトリミングすることにより、図１５左側に示すようにＦＰＤ４のＸ線を検出する検出面が存在する平面上でＸ線源３の回転に追従してＦＰＤ４を円運動させながら撮影を実行したときに得られる一連のＸ線画像Ｐ０を再現する。
【００５０】
図１４に示されている従来の装置に比べて、本発明の装置の利点は２つある。そのうちの一つは、ＦＰＤ４が移動する機構を省くことができることにある。従来構成にようにＦＰＤ４を移動させるようにすると装置の構成が複雑になってしまう。本発明によれば装置の機構を単純化することができる。
【００５１】
もう一つの利点は、Ｘ線源３の回転に高い精度が必要ないことである。本発明によれば、Ｘ線源３が正円の軌跡をたどって移動しなくても、鮮明なＣＴ画像を取得できる。すなわちＸ線源３が正円の軌跡をたどらず、ＦＰＤ４上における検査対象が想定される位置からずれて投影されたとしても、このズレはトリミング処理により消去され、結局ＣＴ画像の生成には影響しないのである。このように、本発明の装置は、断層画像Ｄのブレを防止するために２段構えの構成になっている。
【００５２】
＜ＣＴ画像撮影装置を構成するその他の構成＞
以降、ＣＴ画像撮影装置を構成するその他の構成について説明する。マーカ像消去部１３は、トリミング部１２より一連のトリミング画像Ｐ１を取得し、トリミング画像Ｐ１に写り込んでいるマーカ像ｍを消去して処理画像Ｐ２を生成する。マーカ像消去部１３は、まずトリミング画像Ｐ１におけるマーカ像ｍが現れる位置を画像解析により求める。このとき実行される画像解析としては、トリミング画像Ｐ１におけるマーカ像ｍで構成される格子状の構造物を抽出する方法が採用できる。
【００５３】
そして、マーカ像消去部１３は、トリミング画像Ｐ１におけるマーカ像ｍを消去する画像処理を施す。このとき実行される画像処理としては、トリミング画像上においてマーカ像ｍを構成する画素にこの画素の周辺の画素の画素値の平均値を代入する方法が採用できる。このようなマーカ像ｍの消去動作を効果的に行うことを目的として、トリミング画像Ｐ１に写り込むマーカ像ｍは、トリミング画像Ｐ１における１つの画素から構成される様にすることが望ましい。この場合、マーカ像ｍは、１つの画素にしか写り込んでおらず、隣の画素にはみ出してはいない。マーカ像ｍをこれだけ小さくするには、載置台２のマーカＭをそれだけ小さくする必要がある。
【００５４】
断層画像生成部１４は、マーカ像消去部１３より一連の処理画像Ｐ２を取得し、これらを再構成して検査対象を１平面で裁断したときの断層像が写り込んだ断層画像Ｄを生成する。この断層画像生成部１４が行う再構成動作は既存のフィルタバックプロジェクション法を用いることができる。断層画像生成部１４は、複数のトリミング画像Ｐ１に基づいて断層画像Ｄを生成する構成である。
【００５５】
図１に示す主制御部２１は、各部６，８，１１，１２，１３，１４，１８を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２１は、ＣＰＵにより構成され、各種のプログラムを実行することにより各部を実現している。また、これら各部はこれらを担当する演算装置に分割して実行させるようにしてもよい。各部は、必要に応じて各種データや各種設定値を記憶する記憶部２３にアクセスすることができる。操作パネル２２は、操作者の指示を入力する目的で設けられている。また、表示部２４は、透視像を表示する目的で設けられている。
【００５６】
以上のように、本発明の構成によれば、撮像系３，４を高い精度で円運動させなくてもブレのない断層画像Ｄを取得することができる。すなわち、本発明の装置では、Ｘ線源３のみを回転移動させるだけで断層画像Ｄを生成することができ、従来のようにＸ線源３の回転移動に合わせてＦＰＤ４や載置台２を移動させる必要がない。従来の構成によれば、２つの部材とも高い精度で移動させなければ鮮明な断層画像Ｄが得られない。これに対し本発明によれば、１つの部材を移動させるだけで断層画像Ｄは鮮明なものとなる。
【００５７】
また、本発明は載置台２のマーカＭをＸ線画像Ｐ０に写し込むことで、断層画像Ｄのブレを防止している。すなわち、Ｘ線源３が正確に円運動をしないと、Ｘ線画像Ｐ０に写り込む検査対象像の位置がずれてしまう。Ｘ線画像上のマーカ像はこの検査対象像の位置ずれに追従してずれるので、マーカ像に基づいてＸ線画像Ｐ０のトリミング動作を行えば、検査対象像の位置ずれの影響は消去されることになる。このような構成を採用したことにより、本発明によれば、従来構成のように長い時間をかけてＸ線画像Ｐ０の連写を行う必要がなくなる。
【００５８】
また、ＦＰＤ４がＸ線を電子とホールから構成されるキャリア対に変換する変換層を備えていれば、ＦＰＤ４上の検出素子を小さくすることができ、鮮明な断層画像Ｄをより確実に取得することができる。
【００５９】
本発明は上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００６０】
（１）上述の説明では、載置台２に設けられたマーカＭは全て同じ大きさとなっていたが、本発明はこの構成に限られない。載置台２の場所によってマーカＭの大きさを変えるようにしてもよい。以下、本変形例の具体的な構成について説明する。Ｘ線画像Ｐ０上のマーカ像ｍは大きすぎても小さすぎても不都合がある。マーカ像ｍが大きすぎると、マーカ像消去処理においてＸ線画像Ｐ０上のマーカ像ｍの消去処理が難しくなる。また、マーカ像ｍが小さすぎると、トリミング処理においてＸ線画像Ｐ０上におけるマーカ像ｍの位置を認識するのが難しくなる。
【００６１】
本発明の構成は、図１２に示すように載置台２を上下動させることにより撮影の倍率を調節できるようになっている。すなわち、載置台２をＸ線源３に近づけると高倍率の撮影ができ、載置台２をＦＰＤ４に近づけると低倍率の撮影ができる。
【００６２】
図１２の左側に示すように、高倍率の撮影を実行するときには、Ｘ線ビームは、載置台２の中心部の狭い範囲を通過し、そこから大きく広がってＦＰＤ４に入射する。載置台２のマーカＭは大きく引き延ばされてＦＰＤ４に投影される。一方、図１２の右側に示すように、低倍率の撮影を実行するときには、Ｘ線ビームは、載置台２の広い範囲を通過し、そこからわずかに広がってＦＰＤ４に入射する。載置台２のマーカＭはほとんど引き延ばされずにそのままＦＰＤ４に投影される。
【００６３】
本変形例の構成は、このような事情に鑑みて、図１３に示すように、載置台２の中心に向かうに従いマーカＭの大きさが次第に小さくなるような構成となっている。従って、本変形例によれば、載置台２に設けられるマーカＭには、離間距離が長いとき用の小さなものと、離間距離が短いとき用の大きなものとがあるということになる。高倍率の撮影を実行するときには、Ｘ線ビームは、載置台２の中心部の小さなマーカＭが大きく引き延ばされてＦＰＤ４に投影される。すると、Ｘ線画像Ｐ０のマーカ像ｍは、結局適切な大きさになる。このとき載置台２の周縁部の大きなマーカＭは、もとよりＸ線画像Ｐ０の撮影範囲に入らない。
【００６４】
一方、低倍率の撮影を実行するときには、Ｘ線ビームは、載置台２の周縁部の大きなマーカＭがわずかに引き延ばされてＦＰＤ４に投影される。載置台２のマーカＭは大きいので、Ｘ線画像Ｐ０のマーカ像ｍは、結局適切な大きさになる。このとき載置台２の中心部の小さなマーカＭは、Ｘ線画像Ｐ０上では目立たない。
【００６５】
このように本変形例の構成によれば、拡大倍率をどのように設定しても撮影される一連のＸ線画像Ｐ０には画像処理に適切な大きさのマーカ像ｍが写り込んでいる。
【００６６】
（２）上述の構成によれば、単に断層画像Ｄを撮影するものであったが、本発明はこの構成に限られない。断層画像Ｄの撮影を何度も繰り返して断層像の動画を取得するようにしてもよい。この様な撮影の場合、Ｘ線源３が一周するごとに動画の１フレームが撮影されることになる。本変形例のＣＴ撮影装置は、断層画像Ｄを連続的に生成することにより検査対象の断層像の経時変化を観察する構成となっている。
【００６７】
（３）上述の構成によれば、載置台２を移動させることにより撮影の拡大率を変更するようにしていたが、本発明はこの構成に限られない。ＦＰＤ４を載置台２と平行な状態を保ったまま上下移動させることにより拡大率を変更するようにしてもよい。また、Ｘ線源３を上下移動させることにより拡大率を変更するようにしてもよい。さらには、これら３部材２，３，４の移動を組み合わせて拡大率を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
Ｍ     マーカ
Ｄ     断層画像
Ｐ０   放射線画像
Ｐ１   トリミング画像
２     載置台
３     Ｘ線源（放射線源）
４     ＦＰＤ（検出部）
７     Ｘ線源回転機構（放射線源回転部）
１１   画像生成部（画像生成部）
１２   トリミング部（トリミング部）
１４   断層画像生成部（断層画像生成部）
１７   載置台移動機構（距離変更部）
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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