(57)【要約】      （修正有）【課題】データが急峻に変化した場合でも差分圧縮の際の圧縮率劣化を防止することができる放射線検出装置及び放射線検査装置を提供する。【解決手段】放射線検出装置１０は、検出されたＸ線光子の数を計数し、Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとの計数値を示すヒストグラムデータを生成し、生成されたヒストグラムデータを示す第１のヒストグラムデータから、第１のヒストグラムデータより前に生成されたヒストグラムデータを示す第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データを生成する。放射線検出装置は、第１の差分データに含まれ、かつ、複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数の計数値のうち、第１の閾値を超える計数値に対して、第１の閾値を減算または加算することで第２の差分データを生成し、画像を生成する画像生成部に対して第２の差分データを転送する。【選択図】図１
2017164374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線光子を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記Ｘ線光子の数を計数し、前記Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとの前記Ｘ線光子の計数値を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部で生成された前記ヒストグラムデータを示す第１のヒストグラムデータから、前記第１のヒストグラムデータより前に前記ヒストグラム生成部で生成された前記ヒストグラムデータを示す第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データを生成する第１の差分データ生成部と、
前記第１の差分データに含まれ、かつ、前記複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数の前記計数値のうち、第１の閾値を超える前記計数値に対して、前記第１の閾値を減算または加算することで第２の差分データを生成する第２の差分データ生成部と、
画像を生成する画像生成部に対して前記第２の差分データを転送する転送部と、を備える、
放射線検出装置。
【請求項２】
前記第２の差分データに含まれ、かつ、前記複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数の前記計数値について、前記エネルギーが増大する方向に隣接する前記計数値ごとの差分を示す傾き情報を算出する傾き情報算出部と、
前記傾き情報から、前記計数値と、隣接する前記計数値との該差分の絶対値が第２の閾値の絶対値以上である該計数値を特徴点と判定する特徴点判定部と、
前記特徴点を用いて、前記第２の差分データの中で、前記第１の閾値を減算または加算された前記計数値を示す補正計数値を特定する特定部と、
特定された前記補正計数値に対して、前記第１の閾値を加算または減算することで前記第１の差分データに復元する差分データ復元部と、
復元した前記第１の差分データを、前記第２のヒストグラムデータに加算して、前記第１のヒストグラムデータに復元するヒストグラム復元部と、を備える、
請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記第１の閾値を超える前記計数値とは、前記計数値の絶対値が前記第１の閾値の絶対値を超える前記計数値を示す、
請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記第１の閾値は、前記第２の差分データを転送する転送レートで制限されるビット幅に基づいて、予め設定される、
請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記第１の閾値は、正の前記第１の閾値と、負の前記第１の閾値との２つであり、
前記第２の差分データ生成部は、前記第１の差分データの前記計数値が正の前記第１の閾値を上回った場合に該計数値から該第１の閾値を減算し、前記計数値が負の前記第１の閾値を下回った場合に該計数値に該第１の閾値を加算することで前記第２の差分データを生成する、
請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記差分データ復元部は、前記特徴点の前記差分が負の場合、該特徴点から前記エネルギーが増大する方向の前記補正計数値に対して、前記第１の閾値を加算して前記第１の差分データに復元し、
前記特徴点の前記差分が正の場合、該特徴点から前記エネルギーが増大する方向の前記補正計数値に対して、前記第１の閾値を減算して前記第１の差分データに復元する、
請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記第１のヒストグラムデータを用いて画像を生成する画像生成部を、備える、
請求項１から６の何れか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
請求項１から７の何れか１項に記載の放射線検出装置と、
を備える、放射線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出装置及び放射線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトンカウンティングＣＴでは透過Ｘ線のエネルギー弁別が可能であるため、検出頻度のカウントによりエネルギーヒストグラムを生成することができる。そして、エネルギーヒストグラムから画像再構成を行うことで、透過物質の弁別が可能である。エネルギーヒストグラムの精度は物質弁別の精度に大きく影響するため、高分解能でエネルギー弁別を行うことが望ましい。しかし、分解能が上がるとエネルギーヒストグラムデータのデータサイズは増加する。
【０００３】
一方で、検出器で検出された信号から生成されたエネルギーヒストグラムデータはメモリに転送されるが、データの転送レートには上限がある。データが転送レートの上限よりも大きい場合には転送レートにより律速されるため、転送遅延や、遅延時間分データをためておく追加のメモリが必要となる。
【０００４】
従来は、転送の前段階でデータ圧縮を行うことで、転送レート制限を回避する手法がとられている。しかし、データ圧縮が不可逆変換では復元時に元データに戻せないため、データの劣化が生じてしまい再構成画像に悪影響を及ぼす。そこで、可逆変換であるデータの相関を利用した差分圧縮が用いられているが、データが急峻に変化して差分値が大きく変動した場合には圧縮率が下がってしまい圧縮率劣化が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１５９１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、データが急峻に変化した場合でも差分圧縮の際の圧縮率劣化を防止することができる放射線検出装置及び放射線検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の放射線検出装置は、Ｘ線光子を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記Ｘ線光子の数を計数し、前記Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとの前記Ｘ線光子の計数値を示すヒストグラムデータを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラム生成部で生成された前記ヒストグラムデータを示す第１のヒストグラムデータから、前記第１のヒストグラムデータより前に前記ヒストグラム生成部で生成された前記ヒストグラムデータを示す第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データを生成する第１の差分データ生成部と、前記第１の差分データに含まれ、かつ、前記複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数の前記計数値のうち、第１の閾値を超える前記計数値に対して、前記第１の閾値を減算または加算することで第２の差分データを生成する第２の差分データ生成部と、画像を生成する画像生成部に対して前記第２の差分データを転送する転送部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の放射線検出装置を有する放射線検査装置の構成例を示す構成図。
【図２】実施形態の放射線検出装置の時間変化を模式的に示す図。
【図３】実施形態の検出器の一例を示す図。
【図４】実施形態のＤＡＳ及び画像処理装置の構成例を示す図。
【図５】第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの一例を示す図。
【図６】第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの差分データの一例を示す図。
【図７】第１の差分データの閾値の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データの一例を示す図。
【図８】第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの差分データの一例を示す図。
【図９】第１の差分データの閾値の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データの一例を示す図。
【図１０】ＤＡＳでの処理フローの一例を示す図。
【図１１】ＤＡＳから受信した第２の差分データの一例を示す図。
【図１２】傾き情報から特徴点を判定する一例を示す図。
【図１３】復元された第１の差分データを示す図。
【図１４】画像処理装置での処理フローの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、放射線検出装置を適用した実施形態の放射線検査装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（実施形態）
図１に、実施形態の放射線検出装置を有する放射線検査装置の構成例を示す。図２に、放射線検出装置の時間変化を模式的に示す。放射線検査装置１００は、フォトンカウンティングＣＴを実行可能なＸ線ＣＴ装置である。すなわち、放射線検査装置１００は、放射線検出装置１０を備え、Ｘ線源２１から放射されたＸ線光子はフィルタ２２を通して被検体２３に放射され、被検体２３を透過したＸ線光子を、フォトンカウンティング方式の検出器１１を用いて検出する。検出器１１で検出されたＸ線光子を計数した情報などのデータはＤＡＳ１２で収集され、画像処理装置１４に転送されてＳＮ比の高いＸ線ＣＴ画像データを再構成する。
【００１１】
個々のＸ線光子は、異なるエネルギーを有する。フォトンカウンティングＣＴ装置は、Ｘ線光子のエネルギー値の計測を行うことにより、Ｘ線のエネルギー成分の情報を得る。フォトンカウンティングＣＴ装置は、１種類の管電圧でＸ線を照射することで収集された投影データを複数のエネルギー成分に分けて画像化する。
【００１２】
図１に示すように、放射線検査装置１００は、放射線検出装置１０と、Ｘ線発生装置（Ｘ線源２１、フィルタ２２）とを有する。
【００１３】
Ｘ線発生装置は、Ｘ線源２１と、フィルタ２２（Ｘ線フィルタ）と、図示しないウェッジ、コリメータとを有する。Ｘ線発生装置は、Ｘ線を発生し、発生したＸ線を被検体２３へ照射する装置である。
【００１４】
Ｘ線源２１は、後述する制御器１３により供給される高電圧により、被検体２３にＸ線を照射する真空管である。Ｘ線源２１は、回転フレームの回転にともなって、Ｘ線を被検体２３に対して照射する。Ｘ線源２１は、ファン角及びコーン角を持って広がるＸ線ビームを発生する。
【００１５】
ウェッジは、Ｘ線源２１から照射されたＸ線のＸ線量を調節するためのＸ線フィルタである。具体的には、ウェッジは、Ｘ線源２１から被検体２３へ照射されるＸ線が、予め定められた線量分布になるように、Ｘ線源２１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。
【００１６】
例えば、ウェッジは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルター（wedge  filter）、または、ボウタイフィルター（bow-tie  filter）とも呼ばれる。
【００１７】
また、放射線検査装置１００は、撮影条件に応じて切り替えられる複数種類のウェッジを有する。例えば、後述する制御器１３は、撮影条件に応じてウェッジを切り替える。例えば、Ｘ線発生装置は、２種類のウェッジを有する。
【００１８】
コリメータは、後述する制御器１３の制御により、ウェッジによってＸ線量が調節されたＸ線の照射範囲を絞り込むためのスリットである。
【００１９】
フィルタ２２は、後述する制御器１３の制御により、被検体２３へ照射するＸ線のスペクトルを複数のエネルギー領域に分離するためのフィルタである。つまり、コリメータで照射範囲が絞り込まれた後のＸ線のスペクトルを複数のエネルギー領域に分離するフィルタである。Ｘ線のスペクトルを複数のエネルギー領域に分離することで、物質の特定に必要なエネルギー領域のＸ線の照射量を増加させ、かつ物質の特定に不必要なエネルギー領域のＸ線の照射量を低減できる。
【００２０】
放射線検出装置１０は、検出器１１と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２と、制御器１３と、画像処理装置１４とを有する。
【００２１】
検出器１１は検出部の一態様であり、Ｘ線光子が入射するごとに、当該Ｘ線光子のエネルギー値を計測可能な信号を出力する。Ｘ線光子は、例えばＸ線源２１から照射され被検体２３を透過したＸ線光子である。検出器１３は、Ｘ線光子が入射するごとに、１パルスの電気信号を出力する複数の検出素子を有する。
【００２２】
図２に示すように、放射線検査装置１０において、Ｘ線源２１と検出器１１とを被検体２３を挟んで対向するように配置され、高速で回転しながら被検体２３を撮像する。その際、ある回転角における取得イベント（撮像したデータ）をビューと呼ぶ。図２の例では、現在撮像したデータをｎビューとした場合、ｎビューより前に撮像したデータはｎ−１ビューであることを示している。
【００２３】
上記のような検出器１１はフォトンカウンティング型の検出器１１と呼ばれる。フォトンカウンティング型の検出器１１は、複数の検出素子（画素またはピクセル）を並べた構成であり、画素（ピクセル）ごとにＸ線スペクトルを検出することができる。すなわち、フォトンカウンティング型の検出器１１は、例えば１６×１６画素で構成される場合、２５６ピクセルのそれぞれでＸ線スペクトルを検出する。以下では、検出素子を「画素」、または「チャンネル」とも表記する。
【００２４】
検出器１１の検出素子は、例えばテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ）系の半導体素子である。この場合、検出器１１は、入射したＸ線光子を、直接、電気信号に変換する「直接変換型の検出器」となる。
【００２５】
また、検出器１１の検出素子は、例えばシンチレータと光電子増倍管等の光センサとにより構成されるものでもよい。この場合、検出器１１は、入射したＸ線光子をシンチレータにより、一旦、可視光（シンチレータ光）に変換し、シンチレータ光を光電子増倍管等の光センサで電気信号に変換する「間接変換型の検出器」となる。
【００２６】
図３に、検出器１１の一例を示す。検出器１１は、直接変換型の検出器の場合、テルル化カドミウムにより構成される検出素子１７が、又は間接変換型の検出器の場合、シンチレータを備えた光電子増倍管等の検出素子１７が、チャンネル方向（図１中のＹ軸方向）にＮ列（図３の例ではｎ１〜ｎ２３）、体軸方向（図１中のＺ軸方向）にＭ列（図３の例ではｍ１〜ｍ７）配置された面検出器となっている。このように、検出素子（画素）１７が配置された位置の情報は予め設定されている。従って、電気信号を出力した検出素子（画素）１７の位置からＸ線光子が入射した位置を特定することができる。
【００２７】
なお、図示していないが、検出器１１の後段には、複数の検出素子１７ごとに増幅器が設置され、増幅器は、前段の検出素子１７から出力された電気信号を増幅して、図１に示すＤＡＳ１２に出力する。
【００２８】
ＤＡＳ１２は、検出器１１で検出されたＸ線光子の数を計数し、計数処理の結果である計数情報を収集してＸ線光子の複数のエネルギー領域ごとのＸ線光子の計数値を示すヒストグラムデータを生成する。すなわち、ＤＡＳ１２は、検出器１１の各々のチャンネルから出力される個々の信号を弁別（エネルギー弁別）して演算処理した、計数情報を収集してＸ線光子の複数のエネルギー領域ごとのＸ線光子の計数値を示すヒストグラムデータを生成する。つまり、１つの検出素子１７から１つのヒストグラムデータを生成する。計数情報は、Ｘ線源２１から照射され被検体２３を透過したＸ線光子が入射するごとに検出器１１（複数の検出素子（画素）１７）が出力した個々の信号から演算処理される情報である。具体的には、計数情報は、検出器１１（複数の検出素子（画素）１７）に入射したＸ線光子の入射位置とＸ線光子の計数値とＸ線光子のエネルギー値とが対応付けられた情報である。ＤＡＳ１２は、計数情報を予め定めた時間ごとに収集する。ＤＡＳ１２は、収集した計数情報から生成したヒストグラムデータを圧縮する処理を行った後、画像処理装置１４に転送する。
【００２９】
制御器１３は、例えば高電圧発生部として、Ｘ線源２１に高電圧を供給する装置であり、Ｘ線源２１は、制御器１３から供給される高電圧を用いてＸ線を発生する。制御器１３は、Ｘ線源２１に供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体２３に対して照射されるＸ線量を調整する。
【００３０】
また、制御器１３は、ウェッジの切り替えを行なう。また、制御器１３は、コリメータの開口度を調整することにより、Ｘ線の照射範囲（ファン角やコーン角）を調整する。また、制御器１３は、フィルタ２２の位置を制御することにより、フィルタ２２を透過したＸ線が検出器１１の検出面に到達した時の広がりを調整する。なお、放射線検査装置１００は、複数種類のウェッジ、及びフィルタ２２の位置を、操作者が手動で切り替えるものであってもよい。
【００３１】
画像処理装置１４は、受信した圧縮されたヒストグラムデータから元のヒストグラムデータに復元し、復元したヒストグラムデータを用いてＸ線ＣＴ画像データを再構成する。
【００３２】
図４に、放射線検出装置１０のＤＡＳ１２及び画像処理装置１４の構成の一例を示す。まず、ＤＡＳ１２の構成について説明する。
【００３３】
ＤＡＳ１２では、検出器１１から出力されたＸ線光子による電気信号をＸ線光子のエネルギー値ごとに弁別を行い、エネルギー値ごとに弁別されたＸ線光子の数を計数し、Ｘ線光子のエネルギー値と、エネルギー値ごとに計数されたＸ線光子の数（計数値）とを用いて、Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとのＸ線光子の計数値を示すヒストグラムデータ（エネルギーヒストグラム）を生成する。そして、第１のヒストグラムデータ（図２の例ではｎビュー目）から、第１のヒストグラムデータより前に生成された第２のヒストグラムデータ（図２の例ではｎ−１ビュー目）を差し引いた差分データを生成する。つまり、ヒストグラムデータを圧縮した第１の差分データを生成する。その後、第１の差分データのうち、閾値を超えるＸ線光子の計数値に対して、閾値を減算又は加算することで第２の差分データを生成する。すなわち、第１の差分データをさらに圧縮した第２の差分データを生成する。第２の差分データは閾値以内にデータ量を抑えたデータであるので、一定の圧縮率を保つことができ、圧縮率の劣化を防止できる。
【００３４】
ＤＡＳ１２は、エネルギー値弁別器３１と、カウンタ３２と、メモリ３３と、減算器３４と、リセット操作部３５と、データ転送部３６とを有する。ＤＡＳ１２では、Ｘ線光子を検出する検出器１１から出力された電気信号を処理する。つまり、フィルタ２２を透過したＸ線光子が検出器１１を構成する検出素子（画素）１７に入射することにより出力される電気信号を検出素子（画素）１７ごとに取得する。すなわち、検出素子（画素）１７の位置情報と、出力される電気信号とが対応付けられた情報を取得する。以下では、１つの検出素子（画素）１７から出力される電気信号に限定して説明を行う。
【００３５】
エネルギー値弁別器３１は、検出器１１の検出素子（画素）１７から出力されたＸ線光子による電気信号をＸ線光子のエネルギー値ごとに弁別を行う。すなわち、検出素子（画素）１７は、Ｘ線光子が入射すると、１パルスの電気信号を出力する。そして、当該電気信号（パルス）の強度に対して、所定の演算処理を行うことで、Ｘ線光子のエネルギー値を算出して弁別する。
【００３６】
カウンタ３２はヒストグラム生成部の一態様であり、エネルギー値ごとに弁別されたＸ線光子の数を計数する（Ｘ線光子１つ１つをカウントする）。検出素子（画素）１７が出力した個々の電気信号（パルス）を計数することで、検出素子（画素）１７に入射したＸ線光子の数を計数する。また、カウンタ３２は、Ｘ線光子のエネルギー値と、エネルギー値ごとに計数されたＸ線光子の数（計数値）とを用いて、Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとのＸ線光子の計数値を示すヒストグラムデータ（エネルギーヒストグラム）を生成する。カウンタ３２は、生成したヒストグラムデータをメモリ３３に記憶させる。
【００３７】
メモリ３３は、カウンタ３２で生成したヒストグラムデータを記憶する。メモリ３３は、生成されたヒストグラムデータと、１つ前に生成されたヒストグラムデータとの差分データを生成する際に用いられる１つ前に生成されたヒストグラムデータを少なくとも記憶している。また、メモリ３３は、差分データからヒストグラムデータを復元する際に用いられる基準データ（差分データを生成する前の最初のヒストグラムデータ、つまり生データ）を少なくとも記憶している。
【００３８】
減算器３４は第１の差分データ生成部の一態様であり、カウンタ３２で生成されたヒストグラムデータを示す第１のヒストグラムデータから、第１のヒストグラムデータより前にカウンタ３２で生成されたヒストグラムデータを示す第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データを生成する。すなわち、第１のヒストグラムデータ（図２の例ではｎビュー目）から、第１のヒストグラムデータより前に生成された第２のヒストグラムデータ（図２の例ではｎ−１ビュー目）を差し引いた差分データを生成する。
【００３９】
図５に、第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの一例を示す。図５の横軸は、エネルギー値弁別器３１で弁別したＸ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、カウンタ３２で計数したエネルギー値ごとのＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。実線はｎ番目のビューにおけるヒストグラムデータであり、破線はｎ−１番目のビューにおけるヒストグラムデータである。また、所定のエネルギー値におけるｎ番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）をＸ（ｎ，ｅ）で示し、ｎ−１番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）をＸ（ｎ−１，ｅ）で示している。
【００４０】
図６に、第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの差分データの一例を示す。図６の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した後のＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ（ｎ，ｅ）は差分後の正の計数値を示し、−Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の負の計数値を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。
【００４１】
第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した後の計数値Ｙ（ｎ，ｅ）は下記式（１）を用いて算出できる。
【００４２】
Ｙ（ｎ，ｅ）＝Ｘ（ｎ，ｅ）−Ｘ（ｎ−１，ｅ）  ・・・（１）
【００４３】
上記式（１）中、Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の計数値を表し、Ｘ（ｎ，ｅ）はｎ番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表し、Ｘ（ｎ−１，ｅ）はｎ−１番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表す。
【００４４】
図６に示した閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２及び−Ｐ／２のＰは、後述するデータ転送部３６での転送レートで制限されるｂｉｔ幅（ビット幅）を表している。実施形態では例えば、Ｓ（ｂｉｔ／ｓｅｃ）で毎秒１つの２５６ｂｉｎヒストグラムデータを転送する場合であれば、Ｐ＝Ｓ／２５６で求められる。そして、求められたＰを用いて、閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２及び−Ｐ／２を設定する。すなわち、閾値（第１の閾値）は第２の差分データを転送する転送レートで制限されるビット幅に基づいて、予め設定される。なお、閾値（第１の閾値）は任意に設定できる。例えば、予め設定しておく以外の例として閾値（第１の閾値）は、計測中のデータの全体サイズによってダイナミックに変更することもできる。つまり検出器１１で検出中のＸ線光子の計測値から、計測値の小さい領域では閾値（第１の閾値）を小さく設定し、計測値の大きい領域では閾値（第１の閾値）を大きく設定するように計測中に何段階か変更してもよい。この場合、図１で示したＤＡＳ１２から閾値（第１の閾値）を変更した情報を画像処理装置１４に対して通知する。
【００４５】
図４に戻り説明を続ける。リセット操作部３５は第２の差分データ生成部の一態様であり、第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データに含まれ、かつ、複数のエネルギー領域（Ｘ線光子のそれぞれのエネルギー値）と１対１に対応する複数の計数値のうち、計数値の絶対値が閾値（第１の閾値）の絶対値を超える該計数値に対して、該計数値から該閾値（第１の閾値）を減算した補正計数値または該計数値に該閾値（第１の閾値）を加算した該補正計数値を求めて、計数値の絶対値が閾値（第１の閾値）の絶対値を超える該計数値を該補正計数値に置き換えた差分データを示す第２の差分データ（リセットデータ）を生成する。すなわち、複数の計数値のうち、閾値（第１の閾値）を超える計数値に対して、閾値（第１の閾値）を減算または加算することで第２の差分データを生成する。なお、補正係数値とは、第１の差分データのうち、閾値（第１の閾値）を超えた計数値に対して、計数値から閾値（第１の閾値）を減算又は加算した後の計数値を示している。
【００４６】
図７に、第１の差分データの閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データの一例を示す。図７の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１の差分データの閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データのＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ’（ｎ，ｅ）は正の補正計数値を示し、−Ｙ’（ｎ，ｅ）は負の補正計数値を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。
【００４７】
図７の例は、図６の差分データの左側において、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２を超えた計数値について計数値から閾値（第１の閾値）の計数値を差し引いた値を補正計数値として置き換えた第２の差分データ（リセットデータ）を示している。また、図６の差分データの右側において、負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２を超えた（下回った）計数値について計数値に閾値（第１の閾値）の計数値を加算した値を補正計数値として置き換えた第２の差分データ（リセットデータ）を示している。
【００４８】
補正計数値Ｙ’（ｎ，ｅ）は以下に説明する（ａ）〜（ｃ）の場合分けにより下記式（２）〜（４）を用いて算出できる。
【００４９】
（ａ）Ｙ（ｎ，ｅ）が正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２より大きい場合（Ｙ（ｎ，ｅ）が閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２より上側に超えていた場合）
Ｙ’（ｎ，ｅ）＝Ｙ（ｎ，ｅ）−（Ｐ／２）  ・・・（２）
【００５０】
（ｂ）Ｙ（ｎ，ｅ）が正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２より小さく、負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２より大きい場合（Ｙ（ｎ，ｅ）が閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２より上側にも、閾値（第１の閾値）−Ｐ／２より下側にも超えない場合）
Ｙ’（ｎ，ｅ）＝Ｙ（ｎ，ｅ）  ・・・（３）
【００５１】
（ｃ）Ｙ（ｎ，ｅ）が負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２より小さい場合（Ｙ（ｎ，ｅ）が閾値（第１の閾値）−Ｐ／２より下側に超えていた場合）
Ｙ’（ｎ，ｅ）＝Ｙ（ｎ，ｅ）＋（Ｐ／２）  ・・・（４）
【００５２】
上記式（２）〜（４）中、Ｙ’（ｎ，ｅ）は補正計数値を表し、Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の計数値を表し、Ｘ（ｎ，ｅ）はｎ番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表し、Ｘ（ｎ−１，ｅ）はｎ−１番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表す。
【００５３】
上記式（２）〜（４）を用いて算出した補正計数値で第１の差分データの所定の計数値を置き換えて第２の差分データ（リセットデータ）を生成することができる。上述したリセット処理により、第２の差分データ（リセットデータ）は、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとすることができ、データ転送部３６での転送レートに合わせて一定の圧縮率を実現できるため、転送処理でレイテンシが生じることや、転送処理のためにバッファメモリが必要になるということがない。よって、実施形態のリセット操作部３５によれば、データが急峻に変化した場合でも差分圧縮の際の圧縮率劣化を防止することができる。すなわち、第２の差分データ（リセットデータ）は、閾値（第１の閾値）以内にデータ（計数値）を収めることができるため、差分圧縮の際の圧縮率劣化が生じない。また、実施形態のリセット操作部３５によれば、圧縮率を一定にすることが可能となり、データの転送レートを上げる必要がない。
【００５４】
以下、上述した上記式（２）〜（４）を用いて算出した補正計数値で第１の差分データを正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとする処理を「リセット処理」と表記する。
【００５５】
図８に、第１のヒストグラムデータと第２のヒストグラムデータの差分データの一例を示す。図８の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した後のＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ（ｎ，ｅ）は差分後の正の計数値を示し、−Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の負の計数値を示し、＋Ｐは計数値の正の閾値（第１の閾値）の倍数（閾値（第１の閾値）の２倍）を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐは計数値の負の閾値（第１の閾値）の倍数（閾値（第１の閾値）の２倍）を示している。
【００５６】
図８の例は、図６の例と比較して、ヒストグラムデータが急峻に変化して差分値が大きく変動した場合を示している。例えば、図８の左側の第１の差分データ（Ｙ（ｎ，ｅ））は、正の閾値（第１の閾値）（＋Ｐ／２）を大きく超え、さらに閾値（第１の閾値）の２倍（＋Ｐ）を超えている。また、図８の右側の第１の差分データ（−Ｙ（ｎ，ｅ））は、負の閾値（第１の閾値）（−Ｐ／２）を大きく超え、さらに閾値（第１の閾値）の２倍（−Ｐ）を超えている。図８に示す第１の差分データに対して、上述したリセット処理を１回行った場合でも、＋Ｐを超えている部分のデータは＋Ｐ／２を超え、−Ｐを下回っている部分のデータは−Ｐ／２を下回った第２の差分データとなってしまう。従って、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとすることができない。そこで、本実施形態においては、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとなるまで、リセット処理を複数回繰り返して行う。
【００５７】
図９に、第１の差分データの閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データの一例を示す。図９の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１の差分データの閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データのＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ’（ｎ，ｅ）は正の補正計数値を示し、−Ｙ’（ｎ，ｅ）は負の補正計数値を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。
【００５８】
図９の例は、図８の差分データの左側において、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２を超えた計数値についてリセット処理を２回繰り返した後の第２の差分データ（リセットデータ）を示している。また、図８の差分データの右側において、負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２を超えた（下回った）計数値についてリセット処理を２回繰り返した後の第２の差分データ（リセットデータ）を示している。このように、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとなるまで、リセット処理を繰り返して行う。なお図８において、＋Ｐを超えている部分のデータ、及び−Ｐを下回っている部分のデータについては、正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２の倍数（＋Ｐ）と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の倍数（−Ｐ）を用いて、一度のリセット処理で正の閾値（第１の閾値）＋Ｐ／２と負の閾値（第１の閾値）−Ｐ／２の間に収まるデータとすることもできる。
【００５９】
図４に戻り説明を続ける。データ転送部３６は転送部の一態様であり、リセット操作部３５でリセット処理した後の第２の差分データを、画像を生成する画像生成部（画像処理装置１４）に対して転送する。なお、データ転送部３６は、第２の差分データを用いて、第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データを所定のタイミングで転送する。すなわち、第２の差分データの転送を始める前に基準データを転送してもよいし、第２の差分データの転送途中で基準データを送信してもよいし、第２の差分データの転送が終了してから基準データを送信してもよい。なお、基準データはメモリ３３に記憶されている。また、データ転送部３６は、制御器１３を介してデータを画像生成部（画像処理装置１４）に対して転送してもよい。
【００６０】
図１０に、ＤＡＳ１２での処理フローの一例を示す。ＤＡＳ１２は、Ｘ線光子を検出する検出器１１から出力された電気信号を取得する（ステップＳ１）。次に、ＤＡＳ１２のエネルギー値弁別器３１は、検出器１１の検出素子（画素）１７から取得したＸ線光子による電気信号をＸ線光子のエネルギー値ごとに弁別し、カウンタ３２は、エネルギー値ごとに弁別されたＸ線光子の数を計数する。そして、カウンタ３２は、Ｘ線光子のエネルギー値と、エネルギー値ごとに計数されたＸ線光子の数（計数値）とを用いて、Ｘ線光子の複数のエネルギー領域ごとのＸ線光子の計数値を示すヒストグラムデータ（エネルギーヒストグラム）を生成し（ステップＳ２）、生成したヒストグラムデータをメモリ３３に記憶させる。次に、減算器３４は、カウンタ３２で生成されたヒストグラムデータを示す第１のヒストグラムデータ（ｎ番目のビュー）から、第１のヒストグラムデータより前にカウンタ３２で生成されたヒストグラムデータを示す第２のヒストグラムデータ（ｎ−１番目のビュー）を差分した差分データを示す第１の差分データを生成する（ステップＳ３）。次に、リセット操作部３５は、第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した差分データを示す第１の差分データに含まれ、かつ、複数のエネルギー領域（Ｘ線光子のそれぞれのエネルギー値）と１対１に対応する複数の計数値のうち、計数値の絶対値が閾値（第１の閾値）の絶対値を超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。閾値（第１の閾値）の絶対値を超えていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ６に移行する。閾値（第１の閾値）の絶対値を超えていた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、リセット処理した（閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値を、該計数値から該閾値（第１の閾値）を減算した補正計数値または該計数値に該閾値（第１の閾値）を加算した該補正計数値に置き換えた差分データを示す第２の差分データ）差分データを生成する（ステップＳ５）。データ転送部３６は、リセット操作部３５でリセット処理した後の第２の差分データを、画像を生成する画像生成部に対して転送する（ステップＳ６）。
【００６１】
図４に戻り説明を続ける。次に、画像処理装置１４の構成について説明する。画像処理装置１４は画像生成部の一態様であり、データ受信部４１と、減算器４２と、データ補正部４３と、加算器４４と、メモリ４５と、画像再構成部４６とを有する。
【００６２】
画像処理装置１４では、ＤＡＳ１２から受信した第２の差分データと、第２の差分データを用いて第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データと、を用いて、第２の差分データから第１のヒストグラムデータを復元する。そして復元した第１のヒストグラムデータを用いて、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成する。すなわち、画像処理装置１４では、ＤＡＳ１２において、第１のヒストグラムデータを第１の差分データに圧縮した後、さらに圧縮した第２の差分データを受信し、第２の差分データを第１の差分データに復元し、復元した第１の差分データを用いて第１のヒストグラムデータに復元する。そして復元した第１のヒストグラムデータを用いて、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成する。
【００６３】
データ受信部４１は、ＤＡＳ１２から第２の差分データと、第２の差分データを用いて第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データとを受信して減算器４２、データ補正部４３及びメモリ４５に受け渡す。
【００６４】
減算器４２は傾き情報算出部、特徴点判定部及び特定部の一態様であり、第２の差分データに含まれ、かつ、複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数のＸ線光子の計数値について、エネルギーが増大する方向に隣接する計数値ごとの差分を示す傾き情報を算出する。すなわち、減算器４２は、第２の差分データについて、エネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値を、１つ隣のエネルギーの大きい側のＸ線光子の計数値から差分した値（傾き情報）を算出する。つまり、エネルギーが増大する方向に隣り合うＸ線光子の計数値をエネルギーで微分したことになり、傾き情報を算出することにもなる。そして、減算器４２は、算出した傾き情報から、計数値と、隣接する計数値との該差分の絶対値が閾値（第２の閾値）の絶対値以上である該計数値を特徴点と判定する。すなわち、隣接する計数値との差分が急峻に変化し、その変化量が閾値（第２の閾値）以上である点が特徴点と判断することができる。そして、減算器４２は、判定した特徴点を用いて、第２の差分データの中で置き換えられた補正計数値を特定する。すなわち、第２の差分データの中で、閾値（第１の閾値）を減算または加算された計数値を示す補正計数値を特定する。減算器４２は、特定した補正計数値の情報をデータ補正部４３に受け渡す。
【００６５】
なお、第１の閾値（Ｐ／２）は、第１の差分データから第２の差分データを生成する際に用いられる閾値であり、第２の閾値は、第２の差分データの傾き情報（図１２参照）から特徴点を判定する際に用いられる閾値である。第２の差分データは、正の第１の閾値（＋Ｐ／２）と負の第１の閾値（−Ｐ／２）の間に収まるようにしたものであるため、エネルギーが増大する方向に隣接する計数値ごとの差分を示す傾き情報を算出した場合、第１の閾値よりも小さい値となることがある。また、複数のエネルギー領域で計測されるデータ（計数値）が離散的になることもあるので、第１の閾値よりも大きい値となることもある。第２の閾値としては、第１の閾値を基準とした場合、例えば、第１の閾値の５０％以上であり、好ましくは６０％以上であり、より好ましくは７０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上であり、最も好ましくは９０％以上であることが好ましい。また第２の閾値は、上記のように第１の閾値を基準とする必要はなく、任意に設定することができる。
【００６６】
ここで、傾き情報について補足する。ＤＡＳ１２から受信した圧縮された第２の差分データをＹ’（ｎ，ｅ）と仮定し、上記のように第２の差分データに対してエネルギー方向に差分をとった差分値をＺ（ｎ，ｅ）と仮定する。この場合、Ｚ（ｎ，ｅ）は下記式（５）で算出される。
【００６７】
Ｚ（ｎ，ｅ）＝Ｙ’（ｎ，ｅ）−Ｙ’（ｎ，ｅ−１）  ・・・（５）
【００６８】
上記式（５）中、Ｚ（ｎ，ｅ）はエネルギー方向の差分値を表し、Ｙ’（ｎ，ｅ）及びＹ’（ｎ，ｅ−１）は第２の差分データの計数値を表す。
【００６９】
図１１に、ＤＡＳ１２から受信した第２の差分データの一例を示す。図１１の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１の差分データの閾値（第１の閾値）の絶対値を超えた計数値の絶対値を補正計数値に置き換えた第２の差分データのＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ’（ｎ，ｅ）は正の補正計数値を示し、−Ｙ’（ｎ，ｅ）は負の補正計数値を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。なお、図１１の例は、図７の例で示した第２の差分データ（リセットデータ）と同様であるので詳細な説明は省略する。なお、Ａ１〜Ａ４については後述する。
【００７０】
図１２に、傾き情報から特徴点を判定する一例を示す。図１２の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、エネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値から、１つ隣のエネルギーの大きい側のＸ線光子の計数値を差分した計数値（カウント数）を示している。すなわち、上記で説明したエネルギー方向の差分値Ｚ（ｎ，ｅ）を表している。縦軸の＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。
【００７１】
上述したように、図１２の例は、図１１に示した第２の差分データについて、エネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値を、１つ隣のエネルギーの大きい側のＸ線光子の計数値から差分した値（傾き情報）を算出した傾きデータが示されている。これ以降、図１１と図１２を比較しながら説明する。図１１で示されるリセット処理された補正計数値は、閾値（第１の閾値）の絶対値に相当する計数値が減算、または加算されている。図１２で示されるように、図１１での隣り合う計数値の差分を算出していくと、閾値（第２の閾値）の絶対値近傍に相当する計数値分変化する点が出現する。図１２の例では、「Ａ１」、「Ａ２」、「Ａ３」、「Ａ４」で示される点である。「Ａ１」は図１１において閾値（第１の閾値）分の計数値が減算された始点を示し、「Ａ２」は図１１において閾値（第１の閾値）分の計数値が減算された終点を示している。従って、図１１に示した第２の差分データのエネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値が正であった場合、図１２において閾値（第１の閾値）分の計数値が減算された始点「Ａ１」の差分値は負の閾値（第２の閾値）以上を示し、閾値（第１の閾値）分の計数値が減算された終点「Ａ２」の差分値は正の閾値（第２の閾値）以上を示している。
【００７２】
また、「Ａ３」は図１１において閾値（第１の閾値）分の計数値が加算された始点を示し、「Ａ４」は図１１において閾値（第１の閾値）分の計数値が加算された終点を示している。従って、図１１に示した第２の差分データのエネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値が負であった場合、図１２において閾値（第１の閾値）分の計数値が加算された始点「Ａ３」の差分値は正の閾値（第２の閾値）以上を示し、閾値（第１の閾値）分の計数値が加算された終点「Ａ４」の差分値は負の閾値（第２の閾値）以上を示すことが分かる。
【００７３】
図１２の一例においては、特徴点として、第２の差分データの中で置き換えられた補正計数値の始まりを示す第１の特徴点（Ａ１及びＡ３）と、補正計数値の終わりを示す第２の特徴点（Ａ２及びＡ４）と捉えることもできる。図１１の一例について、特徴点判定部（減算器４２）は、例えば、エネルギーが大きい側の計数値から、エネルギーが小さい側の計数値を差し引いた差分を求め、エネルギーが小さい側の計数値が正の値であって、該差分が負の値であれば第１の特徴点（始まり）と判定でき、該差分が正の値であれば第２の特徴点（終わり）と判定することができる。また、エネルギーが小さい側の計数値が負の値であって、該差分が正の値であれば第１の特徴点（始まり）と判定でき、該差分が負の値であれば第２の特徴点（終わり）と判定することができる。
【００７４】
また、上述した、特徴点の判定に際し、エネルギーが増大する方向に隣接する計数値ごとの差分を示す傾き情報と、所定の条件情報とを組み合わせて、特徴点を判定することができる。例えば、図１２の例において、隣り合う３点の差分値の変化量が第２の閾値以上であり、かつ、傾きの変化が正負正または負正負となったところの中間点を特徴点として判定することもできる。なお上記の判定方法は一例であり、第２の閾値と任意の所定の条件情報を複数組み合わせることも可能である。
【００７５】
このように、実施形態の加算器４４では、第２の差分データを解析し、特徴点を判定することで、第１の差分データを圧縮したリセット処理を施したデータ（補正したデータの始まり、または終わり）を特定できるので、従来のように処理したデータを示すフラグデータを付随させる必要がない。そのため従来に比べて、フラグデータを加える処理系が不要であり、またフラグデータ分だけデータサイズの増加を抑えることができる。
【００７６】
図４に戻り説明を続ける。データ補正部４３は差分データ復元部の一態様であり、特定された補正計数値を、該補正計数値に閾値（第１の閾値）を加算した計数値または該補正計数値から閾値（第１の閾値）を減算した該計数値に置き換えて第１の差分データに復元する。すなわち、データ補正部４３は、上述した第２の差分データの中で置き換えられた補正計数値の始まりを示す第１の特徴点（Ａ１、Ａ３）と、補正計数値の終わりを示す第２の特徴点（Ａ２、Ａ４）との間にあるデータを補正計数値と判断して、該補正計数値に閾値（第１の閾値）を加算した計数値または該補正計数値から閾値（第１の閾値）を減算した該計数値に置き換えて第１の差分データを復元する。つまり、特定された補正計数値に対して、閾値（第１の閾値）を加算または減算することで第１の差分データに復元する。
【００７７】
具体的には、補正計数値の始まりを示す第１の特徴点（Ａ１、Ａ３）と、補正計数値の終わりを示す第２の特徴点（Ａ２、Ａ４）と考えないこともできる。例えば、図１２を参照して、傾きデータが第２の閾値の絶対値以上である計数値を特徴点と判定する。そして、判定した特徴点の計数値が負（Ａ１、Ａ４）であれば、特徴点からエネルギーが増大する方向の計数値に対して、第１の閾値を加算して第１の差分データに復元し、判定した特徴点の計数値が正（Ａ２、Ａ３）であれば、特徴点からエネルギーが増大する方向の補正計数値に対して、第１の閾値を減算して第１の差分データに復元する。すなわち、データ補正部４３は、判定した特徴点の計数値の正負を参照して、特徴点の差分が負の場合、該特徴点からエネルギーが増大する方向の補正計数値に対して、第１の閾値を加算して第１の差分データに復元し、特徴点の差分が正の場合、該特徴点からエネルギーが増大する方向の補正計数値に対して、第１の閾値を減算して第１の差分データに復元する。
【００７８】
図１３に、復元された第１の差分データを示す。図１３の横軸は、Ｘ線光子のエネルギー値を示し、縦軸は、第１のヒストグラムデータから第２のヒストグラムデータを差分した後のＸ線光子の計数値（カウント数）を示している。縦軸のＹ（ｎ，ｅ）は差分後の正の計数値を示し、−Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の負の計数値を示し、＋Ｐ／２は計数値の正の閾値（第１の閾値）を示し、−Ｐ／２は計数値の負の閾値（第１の閾値）を示している。図１３の左側に、破線で示される正の補正計数値（Ａ１からＡ２の間の計数値）には閾値（第１の閾値）の計数値（Ｐ／２）が加算され、図６で示した第１の差分データに復元されている。また、図１３の右側に、破線で示される負の補正計数値（Ａ３からＡ４の間の計数値）には閾値（第１の閾値）の計数値（Ｐ／２）が減算され、図６で示した第１の差分データに復元されている。
【００７９】
図４に戻り説明を続ける。加算器４４はヒストグラム復元部の一態様であり、データ補正部４３で復元した第１の差分データを、第２のヒストグラムデータ（第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データ）に加算して、第１のヒストグラムデータに復元する。また加算器４４は、復元した第１のヒストグラムデータをメモリ４５に記憶させる。
【００８０】
加算器４４は、上記式（１）で示した計数値Ｙ（ｎ，ｅ）を求めた逆の処理を行う。すなわち、上記式（１）を変形した下記式（６）を用いて、第１のヒストグラムデータに復元する。ただし、基準データとなるＸ（０，ｅ）は生データとして予め取得しておく。
【００８１】
Ｘ（ｎ，ｅ）＝Ｘ（ｎ−１，ｅ）＋Ｙ（ｎ，ｅ）  ・・・（６）
【００８２】
上記式（６）中、Ｘ（ｎ，ｅ）はｎ番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表し、Ｘ（ｎ−１，ｅ）はｎ−１番目のビューのＸ線光子の計数値（カウント数）を表し、Ｙ（ｎ，ｅ）は差分後の計数値を表す。
【００８３】
メモリ４５は、加算器４４で復元された第１のヒストグラムデータを記憶する。またメモリ４５は、第２の差分データを用いて第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データ（第２のヒストグラムデータ）を少なくとも記憶している。
【００８４】
画像再構成部４６は、上記のようにして復元され、メモリ４５に記憶されている第１のヒストグラムデータを用いて、Ｘ線ＣＴ画像データを再構成する。再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、ＦＢＰ（Filtered  Back  Projection）法による逆投影処理が挙げられる。また、画像再構成部４６は、Ｘ線ＣＴ画像データに対して各種画像処理を行うことで、画像データを生成する。画像再構成部４６は、再構成したＸ線ＣＴ画像データや、各種画像処理により生成した画像データをメモリ４５に格納する。
【００８５】
ここで、フォトンカウンティングＣＴで得られる計数情報から生成されたヒストグラムデータには、被検体２３を透過することで減弱されたＸ線のエネルギー情報が含まれている。このため、画像再構成部４６は、例えば、特定のエネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。また、画像再構成部４６は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのＸ線ＣＴ画像データを再構成することができる。
【００８６】
また、画像再構成部４６は、例えば、各エネルギー成分のＸ線ＣＴ画像データの各画素にエネルギー成分に応じた色調を割り当て、エネルギー成分に応じて色分けされた複数のＸ線ＣＴ画像データを生成することができ、更に、これら複数のＸ線ＣＴ画像データを重畳した画像データを生成することができる。
【００８７】
図１４に、画像処理装置１４での処理フローの一例を示す。画像処理装置１４のデータ受信部４１は、ＤＡＳ１２から、第２の差分データと、第２の差分データを用いて第１のヒストグラムデータに復元するための基となる基準データとを受信して減算器４２、データ補正部４３及びメモリ４５に受け渡す（ステップＳ１１）。次に、減算器４２は、第２の差分データに含まれ、かつ、複数のエネルギー領域と１対１に対応する複数のデータ（計数値）をエネルギー方向で差分した傾き情報を算出する（ステップＳ１２）。すなわち、第２の差分データについて、エネルギーの小さい側のＸ線光子の計数値を、１つ隣のエネルギーの大きい側のＸ線光子の計数値から差分した値（傾き情報）を算出する。次に、減算器４２は、算出した傾き情報から、特徴点があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。特徴点がない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１５に移行する。特徴点がある場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、減算器４２は、判定した特徴点を用いて、受信した差分データ（第２の差分データ）の中で置き換えられた補正計数値を特定し、データ補正部４３は、特定された補正計数値に、閾値（第１の閾値）を加算した計数値または該補正計数値から閾値（第１の閾値）を減算した該計数値に置き換えて元の差分データ（第１の差分データ）に復元する（ステップＳ１４）。次に、加算器４４は、復元した元の差分データ（第１の差分データ）を、基準データ（第２のヒストグラムデータ）に加算してヒストグラムデータ（第１のヒストグラムデータ）に復元し（ステップＳ１５）、メモリ４５に記憶させる（ステップＳ１６）。次に、画像再構成部４６は、復元されたヒストグラムデータ（第１のヒストグラムデータ）を用いて、画像データを再構成する（ステップＳ１７）。
【００８８】
以上で説明した放射線検出装置１０のハードウェア構成は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、記憶装置及び通信Ｉ／Ｆ装置などを含むコンピュータ装置のハードウェア構成を利用している。上述した放射線検出装置１０の各部の機能（エネルギー値弁別器３１、カウンタ３２、減算器３４、リセット操作部３５、データ転送部３６、データ受信部４１、減算器４２、データ補正部４３、加算器４４、画像再構成部４６）は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭ上で展開して実行することにより実現される。また、これに限らず、上述した放射線検出装置１０の各部の機能のうちの少なくとも一部を専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現することもできる。なお、放射線検出装置１０のハードウェア構成としてＣＰＵのみを備え、ＲＯＭ、ＲＡＭなどは外部装置に備えるようにしてもよい。その場合、放射線検出装置１０のＣＰＵが外部装置のＲＯＭ、ＲＡＭまたは記憶装置からプログラムを読み出して実行することで上記各部の機能を実現する。
【００８９】
放射線検出装置１００のエネルギー値弁別器３１、カウンタ３２、減算器３４、リセット操作部３５、データ転送部３６、データ受信部４１、減算器４２、データ補正部４３、加算器４４、画像再構成部４６は、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムを読み出して実行することで実現される機能である。すなわち、放射線検出装置１０が有する処理回路が、エネルギー値弁別器３１、カウンタ３２、減算器３４、リセット操作部３５、データ転送部３６、データ受信部４１、減算器４２、データ補正部４３、加算器４４、画像再構成部４６により実行される処理を実行する。
【００９０】
また、上記ＣＰＵ（コンピュータ）が実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続された外部装置上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上記ＣＰＵが実行するプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。さらに、上記ＣＰＵが実行するプログラムを、ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するようにしてもよい。
【００９１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９２】
１０  放射線検出装置
１１  検出器
１２  ＤＡＳ
１３  制御器
１４  画像処理装置
１７  検出素子（画素）
２１  Ｘ線源
２２  フィルタ
２３  被検体
３１  エネルギー値弁別器
３２  カウンタ
３３  メモリ
３４  減算器
３５  リセット操作部
３６  データ転送部
４１  データ受信部
４２  減算器
４３  データ補正部
４４  加算器
４５  メモリ
４６  画像再構成部
【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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