(57)【要約】  このＸ線撮像装置（１００）は、Ｘ線発生部（１０）と保持部（１）との少なくとも一方と、他の物体（２２０）とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得する画像取得部（８０）を備える。
2020188802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体にＸ線を照射するＸ線源を含むＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部を水平方向に移動可能なように保持する保持部と、
前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、他の物体とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得する画像取得部と、
取得した前記画像を処理する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記画像において前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方を特定するとともに、特定した前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と同一の水平面内に位置する他の物体を前記画像において特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離を算出する算出部と、を含む、Ｘ線撮像装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記Ｘ線発生部を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動部と、前記鉛直方向移動部を天井に対して水平方向に移動させる水平方向移動部とを含み、
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部と前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方に設けられる第１画像取得部と、前記鉛直方向移動部と前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方における前記画像取得部の検出領域の死角を検出可能な部分に設けられる第２画像取得部とを含む、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記第２画像取得部は、前記鉛直方向移動部に対して前記第１画像取得部とは反対側に設けられている、請求項２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部の上部と、前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方に設けられている、請求項２または３に記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部の下部に配置され、下方側の非鉛直面内の画像を取得するための第３画像取得部をさらに含む、請求項２または３に記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記他の物体との衝突を回避するための制御を行う衝突回避部をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記衝突回避部は、前記水平面内における距離が所定の水平面距離よりも小さくなった場合に、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記物体との衝突を回避するための制御を行う、請求項６に記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
前記衝突回避部は、前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記保持部の移動を減速させることと、前記保持部の移動を停止させることと、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方を前記他の物体から退避させることと、のうちの少なくとも１つを行う制御を行う、請求項６に記載のＸ線撮像装置。
【請求項９】
前記Ｘ線発生部に電流を供給するためのケーブルをさらに備え、
前記特定部は、前記画像において前記ケーブルを特定するとともに、特定した前記ケーブルと同一の水平面内に位置する他の物体を前記画像において特定し、
前記算出部は、前記特定部により特定された前記ケーブルと前記他の物体との水平面内における距離を算出し、
前記衝突回避部は、前記算出部により算出された前記ケーブルと前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記ケーブルと、前記他の物体との衝突を回避するように制御を行う、請求項６に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１０】
前記算出部は、前記他の物体までの鉛直距離が所定の鉛直距離以下の場合に、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記他の物体との間の前記水平面内における距離を算出する、請求項１または２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１１】
前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、警告を発生する警告部をさらに備える、請求項１または２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１２】
前記画像取得部は、ステレオカメラと、前記物体に照射されるとともに前記物体から反射された光の飛行時間に基づいて前記物体までの距離を検出する飛行時間カメラとのうちの少なくとも一方を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体にＸ線を照射するＸ線源を含むＸ線発生部を備えたＸ線撮像装置が知られている。このようなＸ線撮像装置は、たとえば、特開２０１４−５０４２８号公報に開示されている。【０００３】
特開２０１４−５０４２８号公報には、被写体にＸ線を照射するＸ線源を含むＸ線発生部と、Ｘ線発生部を昇降移動させるＸ線発生部移動機構（支柱）とを備えるＸ線診断装置が開示されている。このＸ線診断装置には、Ｘ線発生部移動機構を制御してＸ線発生部を昇降移動させる制御部が設けられている。また、このＸ線診断装置には、Ｘ線発生部の移動方向に配置されている障害物を検出する障害物検出部が設けられている。そして、障害物検出部により障害物が検出された場合、制御部は、Ｘ線発生部の昇降移動を停止させる。これにより、Ｘ線発生部と障害物との衝突が回避される。【０００４】
具体的には、特開２０１４−５０４２８号公報のＸ線診断装置では、障害物検出部は、たとえば、赤外線センサなどにより構成されている。また、Ｘ線発生部は、Ｘ線発生部移動機構（支柱）の下方に取り付けられている。また、障害物検出部は、支柱の下方に取り付けられるＸ線発生部の側方に１つ設けられている。そして、障害物検出部（赤外線センサ）から下方に向かって赤外線が照射されるとともに、障害物からの反射光が障害物検出部により検出される。これにより、Ｘ線発生部の下方に障害物が存在するか否かが検出される。Ｘ線発生部の下方に障害物が検出された場合、Ｘ線発生部の移動が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−５０４２８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、特開２０１４−５０４２８号公報のＸ線診断装置では、障害物検出部（赤外線センサ）から下方に向かって赤外線が照射されるとともに、障害物からの反射光が障害物検出部により検出されている。このため、Ｘ線発生部移動機構（支柱）の下方の比較的狭い範囲に位置する障害物しか検出できないという不都合がある。このため、障害物（他の物体）との衝突が適切に回避できないという問題点がある。【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、他の物体との衝突を適切に回避することが可能なＸ線撮像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、この発明の一の局面におけるＸ線撮像装置は、被写体にＸ線を照射するＸ線源を含むＸ線発生部と、Ｘ線発生部を水平方向に移動可能なように保持する保持部と、Ｘ線発生部と保持部との少なくとも一方と、他の物体とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得する画像取得部と、取得した画像を処理する画像処理部とを備え、画像処理部は、画像においてＸ線発生部と保持部との少なくとも一方を特定するとともに、特定したＸ線発生部と保持部との少なくとも一方と同一の水平面内に位置する他の物体を画像において特定する特定部と、特定部により特定されたＸ線発生部と保持部との少なくとも一方と他の物体との水平面内における距離を算出する算出部と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記のように、画像取得部が、Ｘ線発生部と保持部との少なくとも一方と、他の物体とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得するように構成されているので、比較的広い範囲の画像を画像取得部によって取得することができる。これにより、比較的広い範囲において他の物体を検出することができるので、他の物体との衝突を適切に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態によるＸ線撮像装置の構成を示した図である。
【図２】一実施形態によるＸ線撮像装置の構成を示した模式図である。
【図３】一実施形態によるＸ線撮像装置のリモコンを示す図である。
【図４】画像取得部（ステレオカメラ）により検出された画像を示す図である。
【図５】Ｘ線撮像装置の高さ位置と物体の高さ位置との関係を示す図である。
【図６】物体までの鉛直距離を示す図（鉛直距離の２次元のマップ）を示す図である。
【図７】Ｘ線撮像装置と物体との間の水平距離を示す図である。
【図８】変形例によるＸ線撮像装置の構成を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
［本実施形態］
図１〜図７を参照して、一実施形態によるＸ線撮像装置１００の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、Ｘ線撮像装置１００は、Ｘ線発生部１０を備えている。Ｘ線発生部１０は、被写体２００にＸ線を照射するＸ線源（Ｘ線管球）１１を含む。また、Ｘ線源１１の下部には、コリメータ１２が設けられている。コリメータ１２は、Ｘ線源１１から照射されるＸ線の範囲を絞り込むように構成されている。
【００１４】
また、Ｘ線発生部１０には、ハンドル１３が取り付けられている。ハンドル１３は、操作者が把持可能に構成されている。また、Ｘ線発生部１０には、操作スイッチ１４および表示部１５を含む操作パネル１６が設けられている。そして、操作者が操作パネル１６を操作することにより、Ｘ線発生部１０の鉛直方向に沿った軸周りの回動、Ｘ線発生部１０の鉛直方向の移動および水平方向の移動が行われる。
【００１５】
また、図２に示すように、Ｘ線撮像装置１００は、Ｘ線発生部１０を水平方向に移動可能なように保持する保持部１を備えている。保持部１は、支持部２０、支柱部３０およびキャリッジ部４０を含む。
【００１６】
支持部２０は、Ｘ線発生部１０を支持するように構成されている。また、支持部２０は、後述する支柱部３０の下部に取り付けられている。また、支持部２０は、支柱部３０の下部に取り付けられる円盤状の取り付け部２１と、取り付け部２１とＸ線発生部１０とを接続するアーム部２２とを含む。そして、円盤状の取り付け部２１は、支柱部３０に対して、鉛直方向を軸として回転可能に構成されている。また、Ｘ線発生部１０は、アーム部２２に対して、水平方向を軸として回転可能に構成されている。
【００１７】
支柱部３０は、支持部２０（Ｘ線発生部１０）を鉛直方向に移動させるように構成されている。具体的には、支柱部３０は、鉛直方向に伸縮可能に構成されている。支柱部３０が伸縮することにより、支持部２０が鉛直方向に移動される。また、支柱部３０の内部には、ワイヤロープ３１が設けられている。ワイヤロープ３１の一方端は、支柱部３０の下部に接続されている。また、ワイヤロープ３１の他方端は、後述するキャリッジ部４０の内部に設けられるプーリ３２ａを介して、プーリ３２ｂに接続されている。また、プーリ３２ｂには、モータ３３が接続されている。また、プーリ３２ｂには、ブレーキ３４が設けられている。そして、モータ３３の回転によって、プーリ３２ｂにワイヤロープ３１が巻き取られるか、または、巻き出されることにより、支柱部３０が伸縮する。また、モータ３３によって、支柱部３０の伸縮（支持部２０の鉛直方向の移動）の速度が制御される。また、モータ３３および（または）ブレーキ３４によって、支柱部３０の伸縮（支持部２０の鉛直方向の移動）が停止（制動）される。なお、支柱部３０は、特許請求の範囲の「鉛直方向移動部」の一例である。
【００１８】
キャリッジ部４０は、支柱部３０を天井２１０に対して水平方向（Ｘ方向）に移動させる。具体的には、天井２１０には、天井２１０に固定された固定レール５０が設けられている。また、固定レール５０には、固定レール５０に対して移動可能な移動レール５１が設けられている。移動レール５１は、固定レール５０が延びる方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）に延びるように設けられている。そして、キャリッジ部４０は、たとえば、ローラ４１を介して、移動レール５１に移動可能に取り付けられている。そして、キャリッジ部４０が移動レール５１に対して静止した状態で、移動レール５１が固定レール５０上を移動することにより、支柱部３０、支持部２０およびＸ線発生部１０がＹ方向に移動する。また、移動レール５１が固定レール５０に対して静止した状態で、キャリッジ部４０が移動レール５１上を移動することにより、支柱部３０、支持部２０およびＸ線発生部１０がＸ方向に移動する。なお、キャリッジ部４０および移動レール５１は、特許請求の範囲の「水平方向移動部」の一例である。
【００１９】
また、キャリッジ部４０の内部には、移動レール５１に対してキャリッジ部４０を移動、減速および停止させるためのモータ４２が設けられている。また、キャリッジ部４０の内部には、移動レール５１に対してキャリッジ部４０を停止させる（制動する）ためのブレーキ４３が設けられている。また、移動レール５１には、固定レール５０に対して移動レール５１を移動、減速および停止させるためのモータ５２が設けられている。また、移動レール５１には、固定レール５０に対して移動レール５１を停止させる（制動する）ためのブレーキ５３が設けられている。
【００２０】
また、Ｘ線撮像装置１００は、Ｘ線発生部１０に電流を供給するためのケーブル６０を備えている。なお、図１では、ケーブル６０は、省略されている。また、ケーブル６０は、キャリッジ部４０とＸ線発生部１０との間に設けられている。また、ケーブル６０は、支柱部３０に沿うように延びるとともに、支持部２０およびＸ線発生部１０の近傍においてＳ字形状に湾曲している。
【００２１】
また、Ｘ線撮像装置１００には、オートポジショニング機能が設けられている。オートポジショニング機能とは、操作パネル１６、Ｘ線発生部１０、および、コリメータ１２の３次元位置、水平軸周りの位置、および、鉛直軸周りの位置を記憶する機能である。
【００２２】
図３に示すように、Ｘ線撮像装置１００は、リモコン７０を備えている。リモコン７０には、Ｘ線源１１、コリメータ１２および操作パネル１６を、所定の位置へ移動させるためのボタン７１が設けられている。そして、操作者がボタン７１を押下することにより、Ｘ線源１１、コリメータ１２および操作パネル１６が、所定の位置（登録された位置）に自動的に移動される。また、ボタン７１は、複数設けられている。そして、操作者がボタン７１を押下することにより、登録された複数の位置に、Ｘ線源１１、コリメータ１２および操作パネル１６を移動させることが可能である。また、リモコン７０には、緊急停止ボタン７２、緊急停止解除ボタン７３、位置登録ボタン７４、撮影プログラムボタン７５、および、駆動状況教示用ＬＥＤ７６などが設けられている。
【００２３】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、Ｘ線撮像装置１００には、画像取得部８０が設けられている。画像取得部８０は、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、他の物体２２０とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得する。なお、「非鉛直面」とは、鉛直面でない平面であり、本実施形態では、水平面を意味する。
【００２４】
また、画像取得部８０は、下方側に配置される物体２２０（図４および図５参照）までの鉛直方向に沿った鉛直距離ＬＶを取得する。具体的には、画像取得部８０は、キャリッジ部４０に設けられる第１画像取得部８１と、キャリッジ部４０における第１画像取得部８１の検出領域の死角を検出可能な部分に設けられる第２画像取得部８２とを含む。具体的には、第１画像取得部８１は、キャリッジ部４０のＹ１方向側の側面４０ａに設けられている。また、第２画像取得部８２は、支柱部３０に対して第１画像取得部８１とは反対側に設けられている。詳細には、第２画像取得部８２は、キャリッジ部４０のＹ２方向側の下面４０ｂに配置されている。なお、第１画像取得部８１および第２画像取得部８２の配置位置は、上記の位置に限定されるものではなく、第１画像取得部８１が支柱部３０の表面側に設けられ、第２画像取得部８２が支柱部３０の背面側に設けられていればよい。また、第１画像取得部８１と、支柱部３０と、第２画像取得部８２とが直線上に配置されていなくてもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、画像取得部８０は、第３画像取得部８３を含む。第３画像取得部８３は、支柱部３０（支持部２０）の下部に配置されている。また、第３画像取得部８３は、下方側に配置される物体２２０までの鉛直距離ＬＶを取得するために設けられている。
【００２６】
また、本実施形態では、画像取得部８０（第１画像取得部８１、第２画像取得部８２および第３画像取得部８３）は、ステレオカメラから構成されている。ステレオカメラは、２つのカメラ（２眼のカメラ)を用いて物体２２０を複数の異なる方向から同時に撮影する。これにより、ステレオカメラの画素の位置情報から、物体２２０までの距離（鉛直距離ＬＶ）を計測することが可能である。
【００２７】
図４は、画像取得部８０（たとえば、第１画像取得部８１）により検出（撮像）された画像を表している。この画像は、Ｘ線撮像装置１００が配置されている室内が撮像されたものである。また、この画像には、Ｘ線発生部１０、支持部２０、支柱部３０および複数の物体２２０が映し出されている。また、画像取得部８０はステレオカメラであるので、図４に示される画像と、図４に示される画像とは異なる方向から撮像された画像とが撮像される。また、第２画像取得部８２および第３画像取得部８３によって、第１画像取得部８１の検出領域（撮像領域）の死角となる部分が撮像される。具体的には、第２画像取得部８２によって、第１画像取得部８１に撮像される支柱部３０のＹ１方向側の周辺とは反対側の、支柱部３０のＹ２方向側の周辺が撮像される。また、第３画像取得部８３によって、支柱部３０の下方（Ｚ２方向側）が撮像される。
【００２８】
また、本実施形態では、図２に示すように、Ｘ線撮像装置１００は、警告部８４を備えている。警告部８４は、後述するＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）に基づいて、警告を発生する。たとえば、警告部８４は、操作者に対して、音や光などにより警告を発生する。
【００２９】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、Ｘ線撮像装置１００は、取得した画像を処理する画像処理部９０を備えている。画像処理部９０は、画像取得部８０によって取得された画像（可視画像）を処理するように構成されている。具体的には、画像処理部９０は、特定部９１を含む。特定部９１は、画像（可視画像）においてＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方(本実施形態では、両方)を特定するとともに、特定したＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と同一の水平面内に位置する他の物体２２０を画像において特定する。また、画像処理部９０は、算出部９２を含む。算出部９２は、特定部９１により特定されたＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）を算出する。具体的には、画像（可視画像）においてＸ線発生部１０と保持部１と他の物体２２０とがエッジ検出などにより特定される。そして、Ｘ線発生部１０（保持部１）と、Ｘ線発生部１０（保持部１）と同じ高さ位置を有する他の物体２２０との間の水平距離ＬＨが算出される。
【００３０】
また、本実施形態では、特定部９１は、画像において、Ｘ線発生部１０に電流を供給するためのケーブル６０を特定するとともに、特定したケーブル６０と同一の水平面内に位置する他の物体２２０を画像において特定する。また、算出部９２は、特定部９１により特定されたケーブル６０と他の物体２２０との水平距離ＬＨを算出する。
【００３１】
ここで、本実施形態では、Ｘ線撮像装置１００は、衝突回避部９３を備えている。衝突回避部９３は、算出部９２に算出された上記の水平距離ＬＨに基づいて、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方（本実施形態では、両方）と、他の物体２２０との衝突を回避するための制御を行う。具体的には、図６に示すように、衝突回避部９３は、画像取得部８０（第１画像取得部８１、第２画像取得部８２および第３画像取得部８３）からの出力結果（視差画像）に基づいて、画像取得部８０の下方側に配置される物体２２０までの鉛直距離ＬＶ（図５参照）を取得する。なお、図６では、画像取得部８０から物体２２０までの鉛直距離ＬＶが、ハッチング（実際には、色）により表されている。具体的には、鉛直距離ＬＶの大きさに応じで、ハッチング（色）が異ならされている。つまり、鉛直距離ＬＶが同じであれば、ハッチング（色）が同じになる。たとえば、図６では、Ｘ線発生部１０までの鉛直距離ＬＶ（ハッチング）と、物体２２０ａまでの鉛直距離ＬＶ（ハッチング）とが同じであることが表されている。このように、図６は、鉛直距離ＬＶの２次元のマップが示されている。なお、図６に示す画像において、Ｘ線発生部１０、支持部２０、支柱部３０および物体２２０の範囲（輪郭）は、エッジ検出などの画像処理により認識される。
【００３２】
次に、図６に示すように、衝突回避部９３は、取得した鉛直距離ＬＶ（２次元のマップ）に基づいて、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方（本実施形態では、両方）と衝突する可能性のある物体２２０を検出する。具体的には、図５に示すように、衝突回避部９３には、Ｘ線発生部１０、支持部２０、および、支柱部３０の各々の下部（たとえば、Ｘ線発生部１０のコリメータ１２の下部）の高さ位置（以下、高さ位置ｈ１とする）が入力される。そして、物体２２０の高さ位置ｈ２が、高さ位置ｈ１以上であれば、この物体２２０は、Ｘ線発生部１０、支持部２０、および、支柱部３０の少なくとも１つ（たとえば、Ｘ線発生部１０）と衝突する可能性があると判定される。
【００３３】
そして、本実施形態では、図７に示すように、衝突回避部９３は、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、衝突する可能性のある物体２２０との間の水平方向に沿った水平距離ＬＨを算出する。たとえば、図７に示すように、Ｘ線発生部１０と、衝突する可能性のある物体２２０ａとの間の水平距離ＬＨが算出される。なお、支持部２０側に衝突する可能性のある物体２２０が存在する場合には、支持部２０と物体２２０との間の水平距離ＬＨが算出される。また、支柱部３０側に衝突する可能性のある物体２２０が存在する場合には、支柱部３０と物体２２０との間の水平距離ＬＨが算出される。なお、衝突回避部９３は、物体２２０までの鉛直距離ＬＶが所定の鉛直距離以下の場合に、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、物体２２０との間の水平距離ＬＨを算出する。つまり、上記のように、物体２２０の高さ位置ｈ２が、高さ位置ｈ１以上であれば、水平距離ＬＨが算出される。これにより、衝突する可能性のある物体２２０との間の水平距離ＬＨのみが算出される。
【００３４】
そして、本実施形態では、衝突回避部９３は、水平距離ＬＨが所定の水平距離よりも小さくなった場合に、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、物体２２０との衝突を回避するための制御を行う。具体的には、衝突回避部９３は、物体２２０との間の水平距離ＬＨに基づいて、保持部１の移動を減速させることと、保持部１の移動を停止させることと、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方を他の物体２２０から退避させることと、のうちの少なくとも１つ（本実施形態では、全て）を行う。
【００３５】
また、本実施形態では、衝突回避部９３は、算出部９２により算出されたケーブル６０と他の物体２２０との水平距離ＬＨに基づいて、ケーブル６０と、他の物体２２０との衝突を回避するように制御を行う。
【００３６】
具体的には、衝突回避部９３は、キャリッジ部４０および（または）移動レール５１の水平方向の移動を減速させることと、キャリッジ部４０および（または）移動レール５１の水平方向の移動を停止させることと、Ｘ線発生部１０、支持部２０および支柱部３０の少なくとも１つ（本実施形態では、全て）、および、ケーブル６０を、物体２２０から退避させること（水平方向の退避動作）と、のうちの少なくとも１つを行うように制御する。なお、上記の動作（減速、停止および退避）は、水平距離ＬＨ（図７参照）が、所定の水平距離よりも小さくなった場合に行われる。または、Ｘ線発生部１０、支持部２０および支柱部３０の移動方向に応じて、水平距離ＬＨを算出するための出力結果（第１画像取得部８１の出力結果、または、第２画像取得部８２の出力結果）を選択してもよい。
【００３７】
なお、キャリッジ部４０の減速およびキャリッジ部４０の停止（キャリッジ部４０の制動）は、モータ４２とブレーキ４３とにより行われる。また、移動レール５１の減速および停止（移動レール５１の制動）は、モータ５２とブレーキ５３とにより行われる。また、上記の水平方向の退避動作は、キャリッジ部４０および（または）移動レール５１の移動によって行われる。
【００３８】
なお、支柱部３０の減速（伸縮の減速）および停止（支柱部３０の制動）は、モータ３３とブレーキ３４とにより行われる。また、上記の鉛直方向の退避動作は、支柱部３０の伸縮により行われる。なお、上記の水平方向および鉛直方向の制動の動作は、モータのみ、または、ブレーキのみによって行ってもよい。
【００３９】
以下、Ｘ線撮像装置１００の動作の一例について説明する。
【００４０】
まず、第１画像取得部８１と第２画像取得部８２と第３画像取得部８３とのうちのいずれかの出力結果に基づいて算出された水平距離ＬＨが、第１の水平距離ＬＨ１よりも小さくなった場合、警告部８４から警告が発生される。
【００４１】
次に、第１画像取得部８１と第２画像取得部８２と第３画像取得部８３とのうちのいずれかの出力結果に基づいて算出された水平距離ＬＨが、第２の水平距離ＬＨ２（第１の水平距離ＬＨ１よりも小さい第２の水平距離ＬＨ２）よりも小さくなった場合、保持部１の減速が行われる。
【００４２】
次に、第１画像取得部８１と第２画像取得部８２と第３画像取得部８３とのうちのいずれかの出力結果に基づいて算出された水平距離ＬＨが、第３の水平距離ＬＨ３（第２の水平距離ＬＨ２よりも小さい第３の水平距離ＬＨ３）よりも小さくなった場合、保持部１の停止および／または退避が行われる。
【００４３】
なお、上記の動作は、Ｘ線撮像装置１００の動作中において、リアルタイム（たとえば、数ｆｐｓ間隔）で行われている。また、ｆｐｓとは、画像取得部８０のフレームレートを意味する。
【００４４】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４５】
本実施形態では、上記のように、画像取得部８０が、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、他の物体２２０とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得するように構成されているので、比較的広い範囲の画像を画像取得部８０によって取得することができる。これにより、比較的広い範囲において他の物体２２０を検出することができるので、他の物体との衝突を適切に回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、上記のように、保持部１は、Ｘ線発生部１０を鉛直方向に移動させる支持部２０と、支持部２０を天井２１０に対して水平方向に移動させるキャリッジ部４０とを含み、画像取得部８０は、支持部２０とキャリッジ部４０とのうちの少なくとも一方に設けられる第１画像取得部８１と、支持部２０とキャリッジ部４０とのうちの少なくとも一方における画像取得部８０の検出領域の死角を検出可能な部分に設けられる第２画像取得部８２とを含む。これにより、第１画像取得部８１の検出領域の死角を検出可能な部分に第２画像取得部８２が設けられているので、第１画像取得部８１の検出領域の死角となる部分を減少させることができる。その結果、検出領域の死角に起因して、障害となる物体２２０を適切に検出することができなくなるのを抑制することができる。また、画像取得部８０が天井２１０などに固定されている場合と異なり、画像取得部８０と、Ｘ線発生部１０および保持部１との間の相対的な距離の変化が小さいので、鉛直距離ＬＶを精度よく取得することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、上記のように、第２画像取得部８２は、支柱部３０に対して第１画像取得部８１とは反対側に設けられている。これにより、第２画像取得部８２が、支柱部３０に対して第１画像取得部８１とは反対側に設けられているので、支柱部３０に起因する死角となる部分を減少させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、上記のように、画像取得部８０は、キャリッジ部４０に設けられている。これにより、画像取得部８０が比較的高い位置に設けられるので、Ｘ線発生部１０および保持部１と、物体２２０との間の鉛直距離ＬＶを容易に取得することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記のように、画像取得部８０は、支柱部３０の下部に配置され、下方側の非鉛直面内の画像を取得するための第３画像取得部８３をさらに含む。これにより、支柱部３０の下方においても、物体２２０までの鉛直距離ＬＶを取得することができるので、検出領域の死角に起因して、障害となる物体２２０を適切に検出することができなくなるのをより抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上記のように、算出部９２により算出されたＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）に基づいて、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、他の物体２２０との衝突を回避するための制御を行う衝突回避部９３が設けられている。これにより、衝突回避部９３によって、自動的に他の物体２２０との衝突を回避することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、上記のように、衝突回避部９３は、水平距離ＬＨが所定の水平距離よりも小さくなった場合に、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、物体２２０との衝突を回避するための制御を行う。これにより、所定の水平距離に基づいて、容易に、衝突を回避するための制御を行うことができる。
【００５２】
また、本実施形態では、上記のように、衝突回避部９３は、算出部９２により算出されたＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）に基づいて、保持部１の移動を減速させることと、保持部１の移動を停止させることと、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方を他の物体２２０から退避させることと、のうちの少なくとも１つを行う制御を行う。これにより、画像取得部８０からの出力結果に基づいて（つまり、操作者の操作を行うことなく自動的に）、減速、停止および退避の複数の動作を行うことができるので、より柔軟な（物体２２０との間の距離に応じた）、衝突の回避動作を行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線発生部１０に電流を供給するためのケーブル６０が設けられている。特定部９１は、画像においてケーブル６０を特定するとともに、特定したケーブル６０と同一の水平面内に位置する他の物体２２０を画像において特定する。算出部９２は、特定部９１により特定されたケーブル６０と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）を算出する。そして、衝突回避部９３は、算出部９２により算出されたケーブル６０と他の物体２２０との水平面内における距離に基づいて、ケーブル６０と、他の物体２２０との衝突を回避するように制御を行う。これにより、Ｘ線発生部１０および保持部１に加えて、ケーブル６０と物体２２０との衝突を回避することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、上記のように、衝突回避部９３は、物体２２０までの鉛直距離ＬＶが所定の鉛直距離以下の場合に、Ｘ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と、物体２２０との間の水平距離ＬＨを算出する。これにより、鉛直距離ＬＶが所定の鉛直距離以下の場合にのみ水平距離ＬＨが算出されるので、全ての物体２２０に対して水平距離ＬＨを算出する場合と比べて、衝突回避部９３の負担を軽減することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、上記のように、算出部９２により算出されたＸ線発生部１０と保持部１との少なくとも一方と他の物体２２０との水平面内における距離（水平距離ＬＨ）に基づいて、警告を発生する警告部８４を設ける。これにより、警告部８４から発生された警告に基づいて、操作者は、Ｘ線撮像装置１００から退避することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、上記のように、画像取得部８０は、ステレオカメラを含む。これにより、ステレオカメラは、超音波センサや赤外線センサと比べて、比較的広い領域の鉛直距離ＬＶ（鉛直距離ＬＶの２次元のマップ）を取得することができる。これにより、比較的少ない数の画像取得部８０によって、鉛直距離ＬＶを取得することができる。
【００５７】
［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特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
【００５８】
たとえば、上記実施形態では、画像取得部８０が３つの画像取得部（第１画像取得部８１、第２画像取得部８２および第３画像取得部８３）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、画像取得部８０が、１つ、２つ、または、４つ以上の画像取得部を含んでいてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、キャリッジ部４０において、第２画像取得部８２が支柱部３０に対して第１画像取得部８１とは反対側に設けら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、第２画像取得部８２は、支柱部３０とキャリッジ部４０とのうちの少なくとも一方における画像取得部８０の検出領域の死角を検出可能な部分に設けられていればよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、第２画像取得部８２がキャリッジ部４０に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示す変形例によるＸ線撮像装置３００のように、第２画像取得部８２が支柱部３０に設けられていてもよい。また、第２画像取得部８２は、支柱部３０の上部に設けられている。これにより、第２画像取得部８２が比較的高い位置に設けられるので、Ｘ線発生部１０、支持部２０、および、支柱部３０の一部と、物体２２０との間の鉛直距離ＬＶを容易に取得することができる。
【００６１】
また、上記実施形態では、Ｘ線発生部１０、支持部２０および支柱部３０の全てが、減速、停止および退避される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｘ線発生部１０および支持部２０の鉛直方向に沿った軸周りの回動の速度を減速してもよい。また、Ｘ線発生部１０および支持部２０を鉛直方向に沿った軸周りに回動させて、Ｘ線発生部１０および支持部２０を退避させてもよい。また、Ｘ線発生部１０の水平方向に沿った軸周りの回動の速度を減速してもよい。また、Ｘ線発生部１０を水平方向に沿った軸周りに回動させて、Ｘ線発生部１０を退避させてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、ケーブル６０と物体２２０との衝突を回避する制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ケーブル６０が内蔵されている場合などの、ケーブル６０が外部に露出していないＸ線撮像装置１００に本発明を適用することは可能である。この場合、ケーブル６０と物体２２０との衝突を回避する制御は行われない。
【００６３】
また、上記実施形態では、画像取得部８０がステレオカメラから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。たとえば、画像取得部８０が飛行時間カメラから構成されていてもよい。なお、飛行時間カメラとは、物体２２０に照射されるとともに物体２２０から反射された光の飛行時間に基づいて物体２２０までの距離を検出するカメラである。また、画像取得部８０を、超音波センサや赤外線センサなどにより構成してもよい。また、第１画像取得部８１、第２画像取得部８２および第３画像取得部８３を構成する検出部の種類が異なっていてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、画像取得部８０が水平面内の画像を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像取得部８０が、鉛直面および水平面に交差する傾斜面内の画像を取得してもよい。そして、傾斜面内の画像が取得された後に、画像処理によって、傾斜面内の画像から水平面内の画像を生成してもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、画像取得部８０に取得された可視画像から、Ｘ線発生部１０および保持部１を特定し、視差画像に基づいて、Ｘ線発生部１０、保持部１および他の物体２２０の高さ位置を検出し、Ｘ線発生部１０および保持部１と、他の物体２２０との間の水平面内における距離を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、以下のように、水平面内における距離を算出してもよい。まず、画像取得部８０に取得された可視画像から、Ｘ線発生部１０、保持部１および他の物体２２０を特定する。次に、Ｘ線発生部１０および保持部１の高さ位置を、ポテンショメータなどによって取得する。そして、ポテンショメータなどによって取得されたＸ線発生部１０および保持部１の高さ位置に対応する高さ位置（同じ高さ位置）を有する他の物体２２０を、視差画像に基づいて特定する。そして、Ｘ線発生部１０および保持部１と、他の物体２２０との間の水平面内における距離を算出する。
【００６６】
［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【００６７】
（項目１）
被写体にＸ線を照射するＸ線源を含むＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部を水平方向に移動可能なように保持する保持部と、
前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、他の物体とが同一の画角内に収まる位置に取り付けられ、非鉛直面内の画像を取得する画像取得部と、
取得した前記画像を処理する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記画像において前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方を特定するとともに、特定した前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と同一の水平面内に位置する他の物体を前記画像において特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離を算出する算出部と、を含む、Ｘ線撮像装置。
（項目２）
前記保持部は、前記Ｘ線発生部を鉛直方向に移動させる鉛直方向移動部と、前記鉛直方向移動部を天井に対して水平方向に移動させる水平方向移動部とを含み、
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部と前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方に設けられる第１画像取得部と、前記鉛直方向移動部と前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方における前記画像取得部の検出領域の死角を検出可能な部分に設けられる第２画像取得部とを含む、項目１に記載のＸ線撮像装置。
（項目３）
前記第２画像取得部は、前記鉛直方向移動部に対して前記第１画像取得部とは反対側に設けられている、項目２に記載のＸ線撮像装置。
（項目４）
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部の上部と、前記水平方向移動部とのうちの少なくとも一方に設けられている、項目２または３に記載のＸ線撮像装置。
（項目５）
前記画像取得部は、前記鉛直方向移動部の下部に配置され、下方側の非鉛直面内の画像を取得するための第３画像取得部をさらに含む、項目２〜４のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
（項目６）
前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記他の物体との衝突を回避するための制御を行う衝突回避部をさらに備える、項目１〜５のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
（項目７）
前記衝突回避部は、前記水平面内における距離が所定の水平面距離よりも小さくなった場合に、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記物体との衝突を回避するための制御を行う、項目６に記載のＸ線撮像装置。
（項目８）
前記衝突回避部は、前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記保持部の移動を減速させることと、前記保持部の移動を停止させることと、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方を前記他の物体から退避させることと、のうちの少なくとも１つを行う制御を行う、項目６または７に記載のＸ線撮像装置。
（項目９）
前記Ｘ線発生部に電流を供給するためのケーブルをさらに備え、
前記特定部は、前記画像において前記ケーブルを特定するとともに、特定した前記ケーブルと同一の水平面内に位置する他の物体を前記画像において特定し、
前記算出部は、前記特定部により特定された前記ケーブルと前記他の物体との水平面内における距離を算出し、
前記衝突回避部は、前記算出部により算出された前記ケーブルと前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、前記ケーブルと、前記他の物体との衝突を回避するように制御を行う、項目６〜８のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
（項目１０）
前記算出部は、前記他の物体までの鉛直距離が所定の鉛直距離以下の場合に、前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と、前記他の物体との間の前記水平面内における距離を算出する、項目１〜９のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
（項目１１）
前記算出部により算出された前記Ｘ線発生部と前記保持部との少なくとも一方と前記他の物体との水平面内における距離に基づいて、警告を発生する警告部をさらに備える、項目１〜１０のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
（項目１２）
前記画像取得部は、ステレオカメラと、前記物体に照射されるとともに前記物体から反射された光の飛行時間に基づいて前記物体までの距離を検出する飛行時間カメラとのうちの少なくとも一方を含む、項目１〜１１のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【符号の説明】
【００６８】
１  保持部
１０  Ｘ線発生部
１１  Ｘ線源
２０  支持部
３０  支柱部（鉛直方向移動部）
４０  キャリッジ部（水平方向移動部）
５１  移動レール（水平方向移動部）
６０  ケーブル
８０  画像取得部
８１  第１画像取得部
８２  第２画像取得部
８３  第３画像取得部
８４  警告部
９０  画像処理部
９１  特定部
９２  算出部
９３  衝突回避部
１００、３００  Ｘ線撮像装置
２００  被写体
２１０  天井
２２０、２２０ａ  物体
【図１】
2020188802.tif 000003
【図２】
2020188802.tif 000004
【図３】
2020188802.tif 000005
【図４】
2020188802.tif 000006
【図５】
2020188802.tif 000007
【図６】
2020188802.tif 000008
【図７】
2020188802.tif 000009
【図８】
2020188802.tif 000010
【国際調査報告】
2020188802.tif 000011
2020188802.tif 000012
2020188802.tif 000013
2020188802.tif 000014