(57)【要約】  この医用Ｘ線画像処理装置（１）は、ファントム情報記憶部（９ａ）に記憶されたＸ線画像（Ｒ）中の複数の特徴部分（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれの複数の吸収係数（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１）と、ファントム（３０）とともに被写体（２０）が撮影されたＸ線画像（Ｒ）中の複数の特徴部分（Ａ、Ｂ、Ｃ）のそれぞれの複数の画素値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とを対応させるＸ線画像処理部（９ｂ）を備えている。
2020012520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの前記複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、
前記ファントム情報記憶部に記憶されたＸ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記ファントムとともに被写体が撮影された前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを備える、医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項２】
前記Ｘ線画像処理部は、前記複数の吸収係数に対応させた前記複数の画素値を、それぞれ、複数の目標画素値に補正するように構成されている、請求項１に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項３】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントムの前記複数の基準部に対応した前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応した前記複数の目標画素値との関係により設定された目標画素値関数に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の画素値を前記目標画素値関数上の対応する目標画素値に補正するように構成されている、請求項２に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項４】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントムとともに前記被写体が撮影された前記Ｘ線画像を取得するごとに、前記複数の吸収係数に対応させた前記複数の画素値を、それぞれ、前記目標画素値関数上の前記複数の目標画素値に補正する画素値補正テーブルを取得するように構成されている、請求項３に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項５】
前記Ｘ線画像処理部は、複数回のＸ線撮影により前記Ｘ線画像を複数取得する場合において、前記複数のＸ線画像の各々が得られるごとに、前記画素値補正テーブルを取得し、前記複数のＸ線画像の各々に対応する前記画素値補正テーブルに基づいて、前記複数のＸ線画像の各々を補正するように構成されている、請求項４に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項６】
前記Ｘ線画像処理部は、前記Ｘ線画像中における前記ファントムの前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応する前記複数の画素値とに基づいて推定される前記Ｘ線画像の推定画素値情報とに基づいて、前記画素値補正テーブルを取得するように構成されている、請求項４または５に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項７】
表示部をさらに備え、
前記Ｘ線画像処理部は、前記目標画素値関数と前記推定画素値情報との両方を前記表示部に表示させるように構成されている、請求項６に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項８】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントム情報記憶部に記憶された前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の画素値とを対応させた対応情報に基づいて、前記複数の画素値を前記複数の目標画素値に補正した前記Ｘ線画像に対して行う画像処理の設定を変更する、または、補正前の前記Ｘ線画像に対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項９】
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
前記検出器により検出されたＸ線の強度分布からＸ線画像を取得する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの前記複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、前記ファントム情報記憶部に記憶された前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記ファントムとともに被写体が撮影された前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを含む、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、医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を撮影したＸ線画像を取得する医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置が知られている。このような医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置は、たとえば、特開２００６−３１１９２２号公報に開示されている。【０００３】
上記特開２００６−３１１９２２号公報に記載のＸ線撮影装置は、被写体に照射するＸ線を発生させるＸ線発生装置と、Ｘ線発生装置に対して対向配置され、被写体を透過したＸ線を検出して画像データに変換するＸ線検出部とを備えている。Ｘ線撮影装置は、画像データに各種補正処理を行うことにより補正画像データを取得する補正処理部と、補正画像データを自動的に階調変換して出力画像データを取得する自動階調処理部とを含む画像処理装置を備えている。ここで、自動階調処理部は、望ましい階調変換関数である基本階調変換特性を複数記憶した記憶部を有している。【０００４】
上記特開２００６−３１１９２２号公報に記載のＸ線撮影装置における自動階調処理部は、記憶部に記憶されている複数の基本階調変換特性のうちから、補正画像データに対して適切な基本階調変換特性を取得するように構成されている。具体的には、自動階調処理部は、補正画像データ内に設定された特徴領域における画素値の最大値、最小値および平均値をといった特徴量を取得し、特徴量との誤差が最小となる基本階調変換特性を取得するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１１９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特開２００６−３１１９２２号公報に記載のＸ線撮影装置では、補正画像データ内の特徴領域の画素値に基づいて、基本階調変換特性を取得しているので、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線発生装置の位置が変化したりすると、基本階調変換特性を取得する際の、補正画像データ（Ｘ線画像）内の特徴量（基準）が変更されるという問題点がある。この結果、撮影した複数の画像間での基準が異なることに起因して、たとえば複数画像を再構成する場合などに、精度の高い再構成画像を取得することができない。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線発生装置の位置が変化したりしても、Ｘ線画像内の基準が変更されないようにすることが可能な医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、ファントム情報記憶部に記憶されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを備える。なお、本発明における画素値とは、一般的な画素値だけでなく、ｌｏｇ変換による変換を行った画素値、および、シグモイド曲線状などの変換係数による変換を行った画素値を含む広い概念である。【０００９】
この発明の第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置では、上記のように、Ｘ線画像処理部が、ファントム情報記憶部に記憶されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中のファントムの複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるように構成されている。これにより、Ｘ線画像内のファントムの複数の基準部のそれぞれの吸収係数と複数の画素値とが対応するので、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線発生装置の位置が変化したりしても、たとえばＸ線画像内の画素値の補正を行う際の、Ｘ線画像内の基準が変更されないようにすることができる。その結果、複数の画像間での基準が異なることに起因して、たとえば複数画像を再構成する場合などに、精度の高い再構成画像を取得することができる。【００１０】
上記第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、複数の吸収係数に対応させた複数の画素値を、それぞれ、複数の目標画素値に補正するように構成されている。このように構成すれば、ファントムの複数の基準部のそれぞれに対して設定された複数の目標画素値同士の互いの関係を利用して、Ｘ線画像内の画素値を目標画素値に補正する際に、複数の吸収係数に対応させた複数の目標画素値だけでなく、Ｘ線画像内の画素値の目標画素値を設定することができる。【００１１】
上記複数の画素値を目標画素値に補正するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントムの複数の基準部に対応した複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応した複数の目標画素値との関係により設定された目標画素値関数に基づいて、Ｘ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値を目標画素値関数上の対応する目標画素値に補正するように構成されている。このように構成すれば、複数の目標画素値を複数の吸収係数に対応付けた目標画素値関数として扱うことができるので、複数の目標画素値の情報を容易に取得することができる。【００１２】
上記複数の吸収係数のそれぞれに対応した複数の目標画素値との関係を目標画素値関数として設定するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像を取得するごとに、複数の吸収係数に対応させた複数の画素値を、それぞれ、目標画素値関数上の複数の目標画素値に補正する画素値補正テーブルを取得するように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像を取得するごとに対応するＸ線画像の画素値補正テーブルを取得することにより、同じ基準の画素値の補正が行なわれた複数のＸ線画像を取得することができるので、複数のＸ線画像を再構成する場合に、精度の高い再構成画像を容易に得ることができる。【００１３】
上記画素値補正テーブルを取得するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、複数回のＸ線撮影によりＸ線画像を複数取得する場合において、複数のＸ線画像の各々が得られるごとに、画素値補正テーブルを取得し、複数のＸ線画像の各々に対応する画素値補正テーブルに基づいて、複数のＸ線画像の各々を補正するように構成されている。このように構成すれば、複数のＸ線画像の各々が得られるごとに取得される画素値補正テーブルにより複数のＸ線画像の各々が補正されたとしても、画素値補正テーブルが、ファントムの複数の基準部の各々の複数の吸収係数に対応付けられた画素値により取得されているので、同じ基準の補正が行なわれた複数のＸ線画像を取得することができる。これにより、たとえば、複数のＸ線画像を再構成して再構成画像を取得する場合であっても、再構成画像にアーチファクト（虚像）が生じることを抑制することができる。【００１４】
上記複数の吸収係数のそれぞれに対応した複数の目標画素値との関係を目標画素値関数として設定するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、Ｘ線画像中におけるファントムの複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応する複数の画素値とに基づいて推定されるＸ線画像の推定画素値情報とに基づいて、画素値補正テーブルを取得するように構成されている。このように構成すれば、推定画素値情報により、正確な画素値補正テーブルを取得することができるので、画素値補正テーブルによるＸ線画像中の画素値を精度よく補正することができる。【００１５】
この場合、好ましくは、表示部をさらに備え、Ｘ線画像処理部は、目標画素値関数と推定画素値情報との両方を表示部に表示させるように構成されている。このように構成すれば、目標画素値関数と推定画素値情報との違いを容易にユーザーが視覚的に認識することができる。【００１６】
上記複数の画素値を目標画素値に補正するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントム情報記憶部に記憶された複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、Ｘ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させた対応情報に基づいて、複数の画素値を複数の目標画素値に補正したＸ線画像に対して行う画像処理の設定を変更する、または、補正前のＸ線画像に対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像に対して行われる補正前または補正後の画像処理の設定を適切に行うことができる。【００１７】
この発明の第２の局面におけるＸ線画像撮影装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、検出器により検出されたＸ線の強度分布からＸ線画像を取得する画像処理部とを備え、画像処理部は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、ファントム情報記憶部に記憶されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを含む。【００１８】
この発明の第２の局面によるＸ線画像撮影装置では、上記のように、Ｘ線画像処理部が、ファントム情報記憶部に記憶されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中のファントムの複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるように構成されている。これにより、Ｘ線画像内のファントムの複数の基準部のそれぞれの吸収係数と複数の画素値とが対応するので、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線発生装置の位置が変化したりしても、たとえばＸ線画像内の画素値の補正を行う際の、Ｘ線画像内の基準が変更されないようにすることができる。その結果、複数の画像間での基準が異なることに起因して、たとえば複数画像を再構成する場合などに、精度の高い再構成画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線発生装置の位置が変化したりしても、Ｘ線画像内の基準が変更されないようにすることが可能な医用Ｘ線画像処理装置およびＸ線画像撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態によるＸ線画像撮影装置および画像閲覧装置の全体構成を示した模式図である。
【図２】本実施形態による医用Ｘ線画像処理装置および画像閲覧装置の全体構成を示したブロック図である。
【図３】図３（Ａ）は、特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃを含むファントムを示した斜視図である。図３（Ｂ）は、ファントム構造データの吸収係数およびサイズを示した表である。
【図４】図４（Ａ）は、ファントムの特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの吸収係数と目標画素値を示した表である。図４（Ｂ）は、目標画素値関数を示したグラフである。
【図５】本実施形態によるＸ線画像撮影装置において撮影されたＸ線画像を示した模式図である。
【図６】図６（Ａ）は、Ｘ線画像における特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの画素値情報を示した表である。図６（Ｂ）は、Ｘ線画像における特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの推定画素値を示した表である。図６（Ｃ）は、Ｘ線画像における推定画素値情報を示したグラフである。
【図７】本実施形態による画像閲覧装置において生成された目標画素値関数および推定画素値情報を示したグラフである。
【図８】図８（Ａ）は、画素値補正テーブルを示した表である。図８（Ｂ）は、画素値補正テーブルを表したグラフである。
【図９】本実施形態による画像閲覧装置におけるＸ線画像処理フローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
まず、図１〜図９を参照して、Ｘ線画像撮影装置１および画像閲覧装置９の構成について説明する。
【００２３】
（Ｘ線画像撮影装置の構成）
図１に示すように、Ｘ線画像撮影装置１は、撮影台３に横臥した被写体２０およびファントム３０にＸ線を照射し、被写体２０を透過したＸ線を検出することにより被写体２０およびファントム３０を撮影するように構成されている。Ｘ線画像撮影装置１は、撮影台３と、Ｘ線源４と、検出器５と、撮影系位置変更機構６と、撮影装置制御部７と、医用Ｘ線画像処理装置８とを含む。なお、Ｘ線画像撮影装置１において、撮影台３の長さ方向をＸ方向とし、その一方をＸ１方向とし、他方をＸ２方向とする。また、水平方向においてＸ方向に垂直な方向をＹ方向とし、その一方をＹ１方向とし、他方をＹ２方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向（上下方向）とし、その一方をＺ１方向（上方向）とし、他方をＺ２方向（下方向）とする。
【００２４】
Ｘ線源４は、高電圧が印加されることにより発生させたＸ線を、検出器５に向けて照射するように構成されている。
【００２５】
検出器５は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号に変換し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。検出器５は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器５は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とを有する。複数の変換素子は、所定の周期（画素ピッチ）で、画素の配列方向がＹ方向およびＸ方向に一致するように配置されている。複数の画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、画素の配列方向がＹ方向およびＸ方向に一致するように配置されている。また、検出器５は、取得した画像信号を、医用Ｘ線画像処理装置８に出力するように構成されている。
【００２６】
撮影系位置変更機構６は、撮影装置制御部７からの信号に基づいて、Ｘ線源４と検出器５との相対位置およびＸ線源４の角度を変更するように構成されている。撮影系位置変更機構６は、Ｘ線源４を回動可能に保持するＸ線源保持部６ａを含む。また、撮影系位置変更機構６は、Ｘ線源保持部６ａをＸ方向に移動させるＸ線源移動部６ｂを含む。Ｘ線源保持部６ａは、一端部でＸ線源４を回動可能に保持し、他端部がＸ線源移動部６ｂに移動可能に保持されている。Ｘ線源保持部６ａは、一端部において、Ｘ線源４をＸ方向の軸線周りに回動可能に構成されている。つまり、Ｘ線源保持部６ａは、撮影装置制御部７からの信号により、Ｘ線源４の照射角度を変更可能に構成されている。また、Ｘ線源保持部６ａは、Ｚ方向に伸縮可能に構成されている。したがって、Ｘ線源保持部６ａは、Ｘ線源４のＺ方向の位置を変更可能に構成されている。また、Ｘ線源移動部６ｂは、撮影装置制御部７からの信号によりＸ線源保持部６ａをＸ方向に移動させるように構成されている。
【００２７】
撮影装置制御部７は、Ｘ線源４から検出器５に向けてＸ線を照射させることにより、Ｘ線撮影を行うように構成されている。また、撮影装置制御部７は、撮影系位置変更機構６を介してＸ線源４を移動させることにより、撮影系の被写体２０に対する相対位置を変化させるように構成されている。撮影装置制御部７は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを含む。なお、撮影系は、Ｘ線源４と、検出器５と、Ｘ線源４と検出器５との相対位置を変更する撮影系位置変更機構６とを含む。
【００２８】
医用Ｘ線画像処理装置８は、検出器５から出力された画像信号に基づいて、Ｘ線画像Ｒ（図５参照）を生成するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置８は、複数のＸ線画像Ｒ中に写る特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃ（図５参照）の位置情報を取得するように構成されている。また、医用Ｘ線画像処理装置８は、複数のＸ線画像Ｒを１つの画像に再構成した再構成画像を生成するように構成されている。ここで、医用Ｘ線画像処理装置８は、たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、または、画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。なお、特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃは、特許請求の範囲の「基準部」の一例である。
【００２９】
具体的には、医用Ｘ線画像処理装置８は、図２に示すように、画像取得部８ａと、Ｘ線画像生成部８ｂと、位置情報取得部８ｃと、再構成画像生成部８ｄと、制御部８ｅとを備える。画像取得部８ａ、Ｘ線画像生成部８ｂ、位置情報取得部８ｃ、再構成画像生成部８ｄおよび制御部８ｅは、各々、医用Ｘ線画像処理装置８のＦＰＧＡ等のプロセッサにおける処理モジュール（処理プロセッサ）として構成されている。
【００３０】
画像取得部８ａは、検出器５において検出された被写体２０およびファントム３０の画像信号を取得し、取得した被写体２０およびファントム３０の画像信号をＸ線画像生成部８ｂに出力するように構成されている。すなわち、画像取得部８ａは、入出力装置としての機能を有する。
【００３１】
Ｘ線画像生成部８ｂは、画像取得部８ａから出力された被写体２０およびファントム３０の画像信号の強度分布に基づいて、被写体２０およびファントム３０のＸ線原画像を生成するように構成されている。また、Ｘ線画像生成部８ｂは、Ｘ線原画像に対してｌｏｇ変換などによりＸ線原画像の画素値を補正しＸ線画像Ｒを生成する。そして、Ｘ線画像生成部８ｂは、Ｘ線画像Ｒの画像化に伴う公知の画像処理（たとえば、オフセット補正、ゲイン補正、階調補正など）を行った上で、Ｘ線画像Ｒのウィンドウレベルおよびウィンドウ幅を調整するように構成されている。
【００３２】
位置情報取得部８ｃは、被写体２０の関心領域ＲＯＩ（図１参照）とともに写る位置に配置されたファントム３０に設けられた複数の特徴部分Ａ、Ｂ、ＣのＸ線画像Ｒ中における位置情報を取得するように構成されている。位置情報取得部８ｃは、画像認識処理により複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの位置情報を取得するように構成されている。
【００３３】
再構成画像生成部８ｄは、複数のＸ線画像Ｒを１つの画像に再構成した再構成画像を生成するように構成されている。具体的には、Ｘ線画像撮影装置１では、被写体２０に対して複数の異なる角度からＸ線を照射することにより取得された複数のＸ線画像Ｒを再構成（たとえば、シフト加算法など）することにより再構成画像が取得される。
【００３４】
制御部８ｅは、撮影装置制御部７がＸ線撮影を行うための信号を送信するように構成されている。
【００３５】
ファントム３０は、図３に示すように、複数の吸収係数が異なる特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃを有している。ここで、特徴部分Ｂ、Ｃは、特徴部分Ａの内部に配置されている。特徴部分Ａの吸収係数Ａ１は、特徴部分Ｂ、Ｃよりも吸収係数が小さい値（たとえば、１００）を有する樹脂などで構成されている。特徴部分Ｂの吸収係数Ｂ１は、特徴部分Ａよりも吸収係数が大きく、かつ、特徴部分Ｃよりも吸収係数が小さい値（たとえば、８００）を有する重金属（金、鉛、タングステン、鉄、銅など）で構成されている。特徴部分Ｃの吸収係数Ｃ１は、特徴部分Ｂよりも吸収係数が大きい値（たとえば、１０００）を有する重金属（たとえば、金、鉛、タングステン、鉄、銅）などで構成されている。また、特徴部分Ａは、特徴部分Ｂ、Ｃよりも大きいサイズ（たとえば、５０［ｃｍ３］）を有している。特徴部分Ｂおよび特徴部分Ｃは、同じサイズ（たとえば、４［ｃｍ３］）を有している。
【００３６】
このように、特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃは、Ｘ線を吸収する吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１が異なるＸ線吸収体で構成されている。これにより、ファントム３０を撮影した際に、特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃにより吸収されるＸ線の線量が異なるので、Ｘ線画像Ｒにおいて特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃを検出することが可能となる。ファントム３０において、上記した特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの各々の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１の値、および、サイズは、ファントム構造データ１２ａとして画像閲覧装置９に記憶されている。
【００３７】
（画像閲覧装置）
また、図１および図２に示すように、Ｘ線画像撮影装置１は、Ｘ線撮影室とは別室に設けられ、Ｘ線画像Ｒおよび再構成画像を閲覧するための画像閲覧装置９を備えている。画像閲覧装置９は、Ｘ線画像Ｒを生成し再構成画像を構成する点で、上記した医用Ｘ線画像処理装置８と同様の機能を有している。画像閲覧装置９は、複数のＸ線画像Ｒ中に写る特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの画素値情報を取得するように構成されている。また、画像閲覧装置９は、複数のＸ線画像Ｒを１つの画像に再構成した再構成画像を生成するように構成されている。画像閲覧装置９は、たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、または、画像処理用に構成されたＦＰＧＡなどのプロセッサを含む。画像閲覧装置９は、画像取得部９ａと、位置情報取得部９ｂと、再構成画像生成部９ｃと、ファントム情報記憶部９ｄと、Ｘ線画像処理部９ｅと、表示部９ｆとを備える。画像取得部９ａ、位置情報取得部９ｂおよび再構成画像生成部９ｃは、各々、画像閲覧装置９のＦＰＧＡ等のプロセッサにおける処理モジュール（処理プロセッサ）として構成されている。なお、画像閲覧装置９は、特許請求の範囲の「医用Ｘ線画像処理装置」の一例である。
【００３８】
画像閲覧装置９は、医用Ｘ線画像処理装置８と通信可能に接続されている。これにより、画像閲覧装置９では、医用Ｘ線画像処理装置８において生成されたＸ線画像Ｒが取得される。
【００３９】
そして、本実施形態の画像閲覧装置９は、Ｘ線画像Ｒ中の被写体２０の画素値情報を、所望の画素値情報に画素値補正テーブルにより変換するように構成されている。なお、画像閲覧装置９において、画像取得部９ａ、位置情報取得部９ｂおよび再構成画像生成部９ｃは上記した医用Ｘ線画像処理装置８の構成と同様であるので、医用Ｘ線画像処理装置８とは異なる構成について、以下に詳細に説明する。
【００４０】
具体的には、画像閲覧装置９は、ファントム情報記憶部９ｄと、Ｘ線画像処理部９ｅと、表示部９ｆとを含んでいる。
【００４１】
〈ファントム情報記憶部〉
ファントム情報記憶部９ｄは、ＣＰＵ１１などのプロセッサと、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）およびメモリなどの記憶部１２とを主として含んでいる。ファントム情報記憶部９ｄでは、記憶部１２にファントム構造データ１２ａが記憶されている。すなわち、ファントム情報記憶部９ｄは、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対応する複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を記憶部１２に記憶している。ここで、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１は、ユーザーが入力することにより、ファントム情報記憶部９ｄの記憶部１２に記憶される。また、ファントム情報記憶部９ｄは、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対応する複数のサイズを記憶部１２に記憶している。ここで、複数のサイズは、ユーザーが入力することにより、ファントム情報記憶部９ｄの記憶部１２に記憶される。なお、吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１は、設定値としてあらかじめ記憶されていてもよい。また、複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対応する複数のサイズは、設定値としてあらかじめ記憶されていてもよい。
【００４２】
〈Ｘ線画像処理部〉
Ｘ線画像処理部９ｅは、ＣＰＵ１３などのプロセッサと、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）およびメモリなどの記憶部１４とを主として含んでいる。Ｘ線画像処理部９ｅの記憶部１４には、目標画素値関数データ１４ａと、Ｘ線画像処理データ１４ｂとが記憶されている。
【００４３】
〈目標画素値関数データ〉
目標画素値関数データ１４ａは、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃに設定された複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のそれぞれに対応させて設定された複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとの関係を示した関数（目標画素値関数）である。目標画素値関数は、特徴部分Ａの吸収係数Ａ１の値とユーザーが設定した特徴部分Ａの目標画素値Ｔａとにより示される座標Ａｘ１を通る。目標画素値関数は、特徴部分Ｂの吸収係数Ｂ１の値とユーザーが設定した特徴部分Ｂの目標画素値Ｔｂとにより示される座標Ａｘ２を通る。目標画素値関数は、特徴部分Ｃの吸収係数Ｃ１の値とユーザーが設定した特徴部分Ｃの目標画素値Ｔｃとにより示される座標Ａｘ３を通る。このように、目標画素値関数は、座標Ａｘ１、Ａｘ２、Ａｘ３を通る関数であり、図４に示す例では座標Ａｘ１、Ａｘ２、Ａｘ３を通る一次関数となっている。
【００４４】
〈Ｘ線画像処理データ〉
Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより、図５に示す特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃを含むファントム３０と被写体（たとえば、右手）２０とを含むＸ線画像Ｒの画素値を、目標画素値関数上の目標画素値に補正する処理を行うように構成されている。ここで、Ｘ線画像処理部９ｅは、医用Ｘ線画像処理装置８において生成されたＸ線画像Ｒを画像取得部８ａを介して取得する。
【００４５】
Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより、図６に示すように、Ｘ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、Ｘ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとを対応させるように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅは、位置情報取得部８ｃにより、Ｘ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの位置を特定した上で、Ｘ線画像Ｒ中の特定された箇所の画素値を取得するように構成されている。これにより、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを取得する。ここで、複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ、たとえば、９０、１２０、１３０である。
【００４６】
また、図６（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のそれぞれに対応する複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとに基づいて推定される推定画素値情報を取得するように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより公知の推定処理を行うことによって、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１以外の他の吸収係数に対応する他の画素値を推定する。そして、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１および他の吸収係数と、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１および他の吸収係数のそれぞれに対応する複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚおよび他の画素値とを対応付けたテーブルが、推定画素値情報（推定画素値テーブル）である。すなわち、推定画素値情報は、吸収係数と吸収係数に対応する画素値とを示したルックアップテーブルである。
【００４７】
ここで、吸収係数を横軸とし、画素値を縦軸としたグラフ上に表示した推定画素値情報は、図６（Ｃ）に示す曲線となるような、吸収係数および画素値の値であると仮定する。なお、推定画素値情報は、図６（Ｃ）に示すような曲線を示す吸収係数および画素値の値であるとは限らない。
【００４８】
Ｘ線画像処理部９ｅは、図７および図８に示すように、複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃに対応させた複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚのそれぞれを複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正するように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像Ｒを医用Ｘ線画像処理装置８から取得するごとに、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応させた複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚが、それぞれ、複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正される画素値補正テーブルを取得するように構成されている。
【００４９】
画素値補正テーブルは、図８（Ａ）に示すように、推定画素値情報の複数の推定画素値と、推定画素値情報の複数の推定画素値に対応する目標画素値関数上の複数の目標画素値とを有している。たとえば、画素値補正テーブルは、特徴部分Ａにおいて、推定画素値として９０を有し、その推定画素値に対応する目標画素値として５０を有している。たとえば、画素値補正テーブルは、特徴部分Ｂにおいて、推定画素値として１２０を有し、その推定画素値に対応する目標画素値として１１５を有している。たとえば、画素値補正テーブルは、特徴部分Ｃにおいて、推定画素値として１３０を有し、その推定画素値に対応する目標画素値として１３０を有している。
【００５０】
また、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより、推定画素値情報に含まれる複数の推定画素値と、目標画素値関数上の複数の目標画素値とを対応させるように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅは、画素値補正テーブルにより、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１以外の他の画素値を、それぞれ、目標画素値に対応させるように構成されている。これにより、Ｘ線画像処理部９ｅは、画素値補正テーブルに基づいて、Ｘ線画像Ｒにおける被写体２０に対応する推定画素値を目標画素値に補正することが可能となる。たとえば、画素値補正テーブルは、被写体２０の部分Ｄにおいて、推定画素値として１１０を有し、その推定画素値に対応する目標画素値として８０を有している。
【００５１】
このように、画素値補正テーブルは、複数の画素値Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｚおよび他の推定画素値と、複数の画素値Ｎ、Ｔａ、Ｔｂ、ＴＣおよび他の目標画素値とを対応付けたテーブルである。すなわち、画素値補正テーブルは、推定画素値と推定画素値に対応する目標画素値とを示したルックアップテーブルである。これにより、Ｘ線画像処理部９ｅでは、Ｘ線画像処理データ１４ｂにより、推定画素値情報に含まれる推定画素値を目標画素値関数上の目標画素値に補正することが可能である。
【００５２】
ここで、推定画素値を横軸とし、目標画素値を縦軸としたグラフ上に表示した画素値補正テーブルは、図８（Ｂ）に示す直線となるような、推定画素値および目標画素値の値であると仮定する。なお、画素値補正テーブルは、図８（Ｂ）に示すような直線を示す推定画素値および目標画素値の値であるとは限らない。
【００５３】
また、Ｘ線画像処理部９ｅは、推定画素値が目標画素値に補正されたＸ線画像Ｒに対して、Ｘ線画像Ｒの画像化に伴う公知の画像処理（たとえば、階調補正など）を行った上で、Ｘ線画像Ｒのウィンドウレベルおよびウィンドウ幅を調整するように構成されている。このとき、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、Ｘ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとを対応させた対応情報に基づいて、画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正した補正後のＸ線画像Ｒに対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅでは、補正したＸ線画像Ｒに対して、適切なコントラストに調整されるように階調補正の設定値などが対応情報に則して変更される。
【００５４】
〈表示部〉
表示部９ｆは、たとえば液晶モニタなどの画像表示装置からなり、Ｘ線画像処理部９ｅの画像出力に基づき画面表示を行うように構成されている。具体的には、表示部９ｆには、Ｘ線画像Ｒおよび再構成画像が表示される。また、表示部９ｆには、図７に示すような状態で、目標画素値関数と推定画素値情報との両方が表示される。すなわち、表示部９ｆでは、グラフ上に、目標画素値関数が実線として表示されるとともに、推定画素値情報が点線として表示される。また、表示部９ｆでは、グラフ上に、吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１および目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが文字データとして表示される。表示部９ｆでは、グラフ上に、推定画素値情報に含まれる画素値Ｘ、Ｙ、Ｚが文字データとして表示される。表示部９ｆでは、推定画素値情報に含まれる補正前の画素値Ｍ、および、補正後の画素値Ｎが文字データとして表示される。
【００５５】
なお、表示部９ｆでは、目標画素値関数および推定画素値情報などが、グラフ上に表示されているが、目標画素値関数および推定画素値情報を画面上に直線と曲線だけで表示する態様であってもよい。また、表示部９ｆでは、目標画素値関数を直線で表示するとともに推定画素値情報を曲線で表示しているが、目標画素値関数を直線で表示するとともに推定画素値情報をヒストグラムで表示してもよい。
【００５６】
（再構成画像の生成）
画像閲覧装置９は、医用Ｘ線画像処理装置８とは異なり、画素値補正テーブルにより補正された複数のＸ線画像Ｒに基づいて、再構成画像を取得するように構成されている。ここで、画像閲覧装置９では、再構成画像生成部９ｃにより複数のＸ線画像Ｒを１つの画像に再構成した再構成画像を生成するために、複数のＸ線画像Ｒが必要となる。この場合、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数のＸ線画像Ｒの各々の画素値が目標画素値に則した画素値になるように、複数のＸ線画像Ｒの各々に最適な画素値補正テーブルを適用するように構成されている。具体的には、Ｘ線画像処理部９ｅは、ファントム３０および被写体２０に対して複数の異なる角度からＸ線を照射することにより複数のＸ線画像Ｒの各々が取得されるごとに、複数のＸ線画像Ｒの各々に対応する画素値補正テーブルを取得するように構成されている。そして、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数のＸ線画像Ｒの各々に対応する画素値補正テーブルに基づいて、複数のＸ線画像Ｒの各々を補正するように構成されている。
【００５７】
すなわち、Ｘ線画像処理部９ｅでは、複数のＸ線画像Ｒごとに、複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に、目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを対応させて目標画素値関数が取得される。Ｘ線画像処理部９ｅでは、複数のＸ線画像Ｒごとに、複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に、Ｘ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを対応させて推定画素値情報が取得される。Ｘ線画像処理部９ｅでは、複数のＸ線画像Ｒごとに、推定画素値情報に含まれる推定画素値を目標画素値関数上の目標画素値に補正する画素値補正テーブルが取得される。Ｘ線画像処理部９ｅでは、複数のＸ線画像Ｒごとに、推定画素値情報に含まれる全ての推定画素値を画素値補正テーブルにより補正することによって、一定の目標画素値（基準）に則したＸ線画像Ｒが取得される。
【００５８】
これにより、一定の目標画素値に則した複数のＸ線画像Ｒを再構成することにより再構成画像を取得することが可能となるので、再構成画像中に複数のＸ線画像Ｒ同士における画素値の変化に起因するアーチファクトの発生を抑制することが可能である。
【００５９】
（Ｘ線画像処理フローのフローチャート）
次に、図９を参照して、本実施形態のＸ線画像処理部９ｅによるＸ線画像処理フローのフローチャートについて説明する。なお、フローチャートでは、Ｘ線画像ＲをＸ線画像処理部９ｅが取得するまでの処理フローに関しても記載している。したがって、フローチャートの各処理は、医用Ｘ線画像処理装置８のＸ線画像生成部８ｂおよび画像閲覧装置９におけるＸ線画像処理部９ｅにおいて行われる。
【００６０】
ステップＳ１〜ステップＳ５は、医用Ｘ線画像処理装置８において行われる処理である。
【００６１】
ステップＳ１において、Ｘ線画像生成部８ｂで、画像取得部８ａを介して、Ｘ線検出によりファントム３０と被写体２０のＸ線原画像が取得される。ステップＳ２において、Ｘ線画像生成部８ｂでは、Ｘ線原画像に対してｌｏｇ変換が行われる。ステップＳ３において、Ｘ線画像生成部８ｂでは、Ｘ線画像生成部８ｂにおける画像処理により、Ｘ線画像Ｒが取得される。Ｘ線画像生成部８ｂでは、画像処理として、たとえばゲイン補正、オフセット補正および階調補正などが行なわれる。ステップＳ４において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、Ｘ線画像Ｒのウィンドウレベルとウィンドウ幅とが設定される。ステップＳ５において、Ｘ線画像生成部８ｂでは、Ｘ線画像生成部８ｂにより生成されたＸ線画像Ｒが画像閲覧装置９に出力される。
【００６２】
ステップＳ６〜ステップＳ１８は、画像閲覧装置９において行われる処理である。
【００６３】
ステップＳ６において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、取得したＸ線画像Ｒからファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの画素値が取得される。ステップＳ７において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、ファントム情報記憶部９ｄからファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１が取得される。ステップＳ８において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、ファントム３０の吸収係数に対応する目標画素値情報を取得される。すなわち、Ｘ線画像処理部９ｅでは、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃの吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のそれぞれに、所望の目標画素値情報が設定される。ステップＳ９において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１および吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応する目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに基づいて目標画素値関数が取得される。
【００６４】
ステップＳ１０において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、ファントム３０の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１とＸ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとを対応させた対応情報が取得される。なお、対応情報は、ファントム３０の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１とＸ線画像Ｒ中のファントム３０の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとが対応したデータである。ステップＳ１１において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応するＸ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、ＺとからＸ線画像Ｒ中全ての画素値を推定した推定画素値情報が取得される。つまり、推定画素値情報は、公知の推定処理を行うことにより、吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応するＸ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚから推定される画素値である。ステップＳ１２において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、Ｘ線画像処理部９ｅにより、推定画素値情報に含まれる画素値を目標画素値関数上の画素値に補正する画素値補正テーブルが取得される。
【００６５】
ステップＳ１３において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、推定画素値情報および目標画素値関数が表示部９ｆに表示される。これにより、ユーザーが、推定画素値情報と目標画素値関数とを比較することにより、画素値補正テーブルによるＸ線画像Ｒ中の画素値の補正の必要性を判断しやすくなる。ステップＳ１４において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、画素値補正テーブルにより被写体２０の画素値が補正される。
【００６６】
ステップＳ１５において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、上記した対応情報に基づいて、Ｘ線画像処理部９ｅにおける画像処理の設定が変更される。たとえば、Ｘ線画像処理部９ｅでは、補正したＸ線画像Ｒに対して、適切なコントラストに調整されるように階調補正の設定値などが対応情報に則して変更される。ステップＳ１６において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、Ｘ線画像処理部９ｅにおける画像処理により、Ｘ線画像Ｒを補正する。ステップＳ１７において、Ｘ線画像処理部９ｅでは、Ｘ線画像Ｒのウィンドウレベルとウィンドウ幅とが設定されて、Ｘ線画像処理フローが終了する。
【００６７】
（本実施形態の効果）
本発明の本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６８】
本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅが、ファントム情報記憶部９ｄに記憶されたＸ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、ファントム３０とともに被写体２０が撮影されたＸ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとを対応させるように構成されている。これにより、Ｘ線画像Ｒ内の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとが対応するので、Ｘ線の線量が変化したり、Ｘ線源４の位置が変化したりしても、たとえばＸ線画像Ｒ内の画素値の補正を行う際の、Ｘ線画像Ｒ内の基準が変更されないようにすることができる。この結果、複数の画像間での基準が異なることに起因して、たとえば複数画像を再構成する場合などに、精度の高い再構成画像を取得することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数の吸収係数に対応させた複数の画素値を、それぞれ、複数の目標画素値に補正するように構成されている。これにより、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれに対して設定された複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ同士の互いの関係を利用して、Ｘ線画像Ｒ内の画素値を目標画素値に補正する際に、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応させた複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃだけでなく、Ｘ線画像Ｒ内の画素値の目標画素値を設定することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃに対応した複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃに対応した複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとの関係により目標画素値関数が設定されるように構成されている。Ｘ線画像処理部９ｅは、設定された目標画素値関数に基づいて、Ｘ線画像Ｒ中の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを目標画素値関数上の対応する目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正するように構成されている。これにより、複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応付けた目標画素値関数として扱うことができるので、複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃの情報を容易に取得することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、ファントム３０とともに被写体２０が撮影されたＸ線画像Ｒを取得するごとに、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応させた複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを、それぞれ、目標画素値関数上の複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正する画素値補正テーブルを取得するように構成されている。これにより、Ｘ線画像Ｒを取得するごとに対応するＸ線画像Ｒの画素値補正テーブルを取得することにより、同じ基準の画素値の補正が行なわれた複数のＸ線画像Ｒを取得することができるので、複数のＸ線画像Ｒを再構成する場合に、精度の高い再構成画像を容易に得ることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数回のＸ線撮影によりＸ線画像Ｒを複数取得する場合において、複数のＸ線画像Ｒの各々が得られるごとに、画素値補正テーブルを取得するように構成されている。Ｘ線画像処理部９ｅは、複数のＸ線画像Ｒの各々に対応する画素値補正テーブルに基づいて、複数のＸ線画像Ｒの各々を補正するように構成されている。これにより、複数のＸ線画像Ｒの各々が得られるごとに取得される画素値補正テーブルにより複数のＸ線画像Ｒの各々が補正されたとしても、画素値補正テーブルが、ファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１に対応付けられた画素値により取得されているので、同じ基準の補正が行なわれた複数のＸ線画像Ｒを取得することができる。この結果、たとえば、複数のＸ線画像Ｒを再構成して再構成画像を取得する場合であっても、再構成画像にアーチファクト（虚像）が生じることを抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、Ｘ線画像Ｒ中におけるファントム３０の複数の特徴部分Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１のそれぞれに対応する複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとに基づいて推定されるＸ線画像Ｒの推定画素値情報とに基づいて、画素値補正テーブルを取得するように構成されている。このように構成すれば、推定画素値情報により、正確な画素値補正テーブルを取得することができるので、画素値補正テーブルによるＸ線画像Ｒ中の画素値を精度よく補正することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、上記のように、画像閲覧装置９は、表示部９ｆを備えている。そして、Ｘ線画像処理部９ｅは、目標画素値関数と推定画素値情報との両方を表示部９ｆに表示させるように構成されている。これにより、目標画素値関数と推定画素値情報との違いを容易にユーザーが視覚的に認識することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理部９ｅは、対応情報に基づいて、複数の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを複数の目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正したＸ線画像Ｒに対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている。これにより、補正後のＸ線画像Ｒに対して行われる画像処理を適切に行うことができる。
【００７６】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７７】
たとえば、上記本実施形態では、目標画素値関数は、座標Ａｘ１、Ａｘ２、Ａｘ３を通る一次関数である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、目標画素値関数は、二次関数、三次関数などであってもよい。
【００７８】
また、上記本実施形態では、被写体２０は、右手である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、被写体は、左手、脚部、胸部、腹部などであってもよい。
【００７９】
また、上記本実施形態では、Ｘ線画像処理部９ｅは、複数の吸収係数Ａ１、Ｂ１、Ｃ１と、Ｘ線画像Ｒ中の画素値Ｘ、Ｙ、Ｚとを対応させた対応情報に基づいて、画素値Ｘ、Ｙ、Ｚを目標画素値Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃに補正したＸ線画像Ｒに対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、医用Ｘ線画像処理装置における画素値補正テーブルにより補正する前のＸ線画像に対して行う画像処理の設定を変更してもよい。
【００８０】
また、上記本実施形態では、画像閲覧装置９がＸ線画像処理部９ｅを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、医用Ｘ線画像処理装置がＸ線画像処理部を備えていてもよい。
【００８１】
また、上記本実施形態では、医用Ｘ線画像処理装置８および画像閲覧装置９が、それぞれ、Ｘ線画像Ｒに対する画像処理を行うように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、医用Ｘ線画像処理装置および画像閲覧装置の一方のみがＸ線画像の画像処理を行ってもよい。
【００８２】
また、上記本実施形態では、説明の便宜上、Ｘ線画像処理部９ｅの制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線画像処理部９ｅの制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１  Ｘ線画像撮影装置
８  医用Ｘ線画像処理装置（画像処理部）
９  画像閲覧装置
９ｄ  ファントム情報記憶部
９ｅ  Ｘ線画像処理部
９ｆ  表示部
２０  被写体
３０  ファントム
Ａ、Ｂ、Ｃ  特徴部分（複数の基準部）
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１  吸収係数
Ｒ  Ｘ線画像
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ  目標画素値
Ｘ、Ｙ、Ｚ  画素値
【図１】
2020012520.tif 000003
【図２】
2020012520.tif 000004
【図３】
2020012520.tif 000005
【図４】
2020012520.tif 000006
【図５】
2020012520.tif 000007
【図６】
2020012520.tif 000008
【図７】
2020012520.tif 000009
【図８】
2020012520.tif 000010
【図９】
2020012520.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月24日(2020.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの前記複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、
前記ファントム情報記憶部に記憶された前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを備え、
前記Ｘ線画像処理部は、前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応させて予め設定された複数の目標画素値とに基づいて目標画素値関数を設定し、前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応する前記複数の画素値とに基づいて、前記複数の吸収係数以外の他の吸収係数に対応する他の画素値を推定した推定画素値情報を取得し、前記目標画素値関数および前記推定画素値情報に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の画素値を補正するように構成されている、医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項２】
前記Ｘ線画像処理部は、前記複数の吸収係数に対応させた前記複数の画素値を、それぞれ、前記複数の目標画素値に補正するように構成されている、請求項１に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項３】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントムの前記複数の基準部に対応した前記複数の吸収係数と、前記目標画素値関数に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の画素値を前記目標画素値関数上の対応する目標画素値に補正するように構成されている、請求項１または２に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項４】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントムとともに前記被写体が撮影された前記Ｘ線画像を取得するごとに、前記複数の吸収係数に対応させた前記複数の画素値を、それぞれ、前記目標画素値関数上の前記複数の目標画素値に補正する画素値補正テーブルを取得するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項５】
前記Ｘ線画像処理部は、複数回のＸ線撮影により前記Ｘ線画像を複数取得する場合において、前記複数のＸ線画像の各々が得られるごとに、前記画素値補正テーブルを取得し、前記複数のＸ線画像の各々に対応する前記画素値補正テーブルに基づいて、前記複数のＸ線画像の各々を補正するように構成されている、請求項４に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項６】
前記Ｘ線画像処理部は、前記目標画素値関数および前記推定画素値情報に基づいて、前記画素値補正テーブルを取得するように構成されている、請求項４または５に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項７】
表示部をさらに備え、
前記Ｘ線画像処理部は、前記目標画素値関数と前記推定画素値情報との両方を前記表示部に表示させるように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項８】
前記Ｘ線画像処理部は、前記ファントム情報記憶部に記憶された前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記Ｘ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の画素値とを対応させた対応情報に基づいて、前記複数の画素値を前記複数の目標画素値に補正した前記Ｘ線画像に対して行う画像処理の設定を変更する、または、補正前の前記Ｘ線画像に対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用Ｘ線画像処理装置。
【請求項９】
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
前記検出器により検出されたＸ線の強度分布からＸ線画像を取得する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの前記複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、前記ファントム情報記憶部に記憶された前記複数の基準部のそれぞれの前記複数の吸収係数と、前記ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の前記複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを含み、
前記Ｘ線画像処理部は、前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応させて予め設定された複数の目標画素値とに基づいて目標画素値関数を設定し、前記複数の吸収係数と、前記複数の吸収係数のそれぞれに対応する前記複数の画素値とに基づいて、前記複数の吸収係数以外の他の吸収係数に対応する他の画素値を推定した推定画素値情報を取得し、前記目標画素値関数および前記推定画素値情報に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の画素値を補正するように構成されている、Ｘ線画像撮影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、ファントム情報記憶部に記憶された複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを備え、Ｘ線画像処理部は、複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応させて予め設定された複数の目標画素値とに基づいて目標画素値関数を設定し、複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応する複数の画素値とに基づいて、複数の吸収係数以外の他の吸収係数に対応する他の画素値を推定した推定画素値情報を取得し、目標画素値関数および推定画素値情報に基づいて、Ｘ線画像中の被写体の画素値を補正するように構成されている。なお、本発明における画素値とは、一般的な画素値だけでなく、ｌｏｇ変換による変換を行った画素値、および、シグモイド曲線状などの変換係数による変換を行った画素値を含む広い概念である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記第１の局面における医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントムの複数の基準部に対応した複数の吸収係数と、目標画素値関数に基づいて、Ｘ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値を目標画素値関数上の対応する目標画素値に補正するように構成されている。このように構成すれば、複数の目標画素値を複数の吸収係数に対応付けた目標画素値関数として扱うことができるので、複数の目標画素値の情報を容易に取得することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像を取得するごとに、複数の吸収係数に対応させた複数の画素値を、それぞれ、目標画素値関数上の複数の目標画素値に補正する画素値補正テーブルを取得するように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像を取得するごとに対応するＸ線画像の画素値補正テーブルを取得することにより、同じ基準の画素値の補正が行なわれた複数のＸ線画像を取得することができるので、複数のＸ線画像を再構成する場合に、精度の高い再構成画像を容易に得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記複数の吸収係数のそれぞれに対応した複数の目標画素値との関係を目標画素値関数として設定するＸ線画像処理部を備える医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、目標画素値関数および推定画素値情報に基づいて、画素値補正テーブルを取得するように構成されている。このように構成すれば、推定画素値情報により、正確な画素値補正テーブルを取得することができるので、画素値補正テーブルによるＸ線画像中の画素値を精度よく補正することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、表示部をさらに備え、Ｘ線画像処理部は、目標画素値関数と推定画素値情報との両方を表示部に表示させるように構成されている。このように構成すれば、目標画素値関数と推定画素値情報との違いを容易にユーザーが視覚的に認識することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記第１の局面による医用Ｘ線画像処理装置において、好ましくは、Ｘ線画像処理部は、ファントム情報記憶部に記憶された複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、Ｘ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させた対応情報に基づいて、複数の画素値を複数の目標画素値に補正したＸ線画像に対して行う画像処理の設定を変更する、または、補正前のＸ線画像に対して行う画像処理の設定を変更するように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像に対して行われる補正前または補正後の画像処理の設定を適切に行うことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この発明の第２の局面におけるＸ線画像撮影装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、検出器により検出されたＸ線の強度分布からＸ線画像を取得する画像処理部とを備え、画像処理部は、Ｘ線の吸収係数が異なる複数の基準部を含むファントムの複数の基準部のそれぞれに対応する複数の吸収係数を記憶するファントム情報記憶部と、ファントム情報記憶部に記憶された複数の基準部のそれぞれの複数の吸収係数と、ファントムとともに被写体が撮影されたＸ線画像中の複数の基準部のそれぞれの複数の画素値とを対応させるＸ線画像処理部とを含み、Ｘ線画像処理部は、複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応させて予め設定された複数の目標画素値とに基づいて目標画素値関数を設定し、複数の吸収係数と、複数の吸収係数のそれぞれに対応する複数の画素値とに基づいて、複数の吸収係数以外の他の吸収係数に対応する他の画素値を推定した推定画素値情報を取得し、目標画素値関数および推定画素値情報に基づいて、Ｘ線画像中の被写体の画素値を補正するように構成されている。
【国際調査報告】
2020012520.tif 000012
2020012520.tif 000013
2020012520.tif 000014