JP5375655B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、放射線源と放射線検出器が備えられた放射線撮影装置に関し、特に、放射線検出器には放射線グリッドが付設されているとともに、放射線源と放射線検出器が移動可能となっている放射線撮影装置に関する。

被検体の放射線透視画像を取得する放射線撮影装置には、放射線源からコーン状の放射線ビームを被検体に向けて照射し、被検体を透過した放射線をフラットパネル・ディテクタ（以下、ＦＰＤと略記）で検出する構成となっているものがある。この様な構成は、引用文献１に示されている。このような放射線透視画像において、放射線が被検体を透過するときに、被検体の内部で散乱してからＦＰＤに入射する散乱放射線が生じる。これが放射線透視画像のコントラストを悪化させる要因となる。散乱放射線がＦＰＤに入射することを防ぐことを目的として、図１７に示すようにＦＰＤの放射線検出面を覆うように放射線グリッド７１が付設されることがある。放射線グリッド７１は、短冊状の吸収箔７２が所定の方向に配列されて構成される。

この吸収箔７２は、厳密には直接放射線をも吸収してしまう。したがって、吸収箔７２の影がＦＰＤ７４に写りこむことになる。そしてこの影が写りこんだ検出素子に応じた放射線透視画像の部分の明度は、影が写りこんでいない検出素子に応じたそれよりも低いものとなる。したがって、放射線透視画像には、ストライプ状の偽像が放射線透視画像に表れてしまう。

このような放射線透視画像に表れた偽像は、関心部位の診断に邪魔となる。この偽像を除去する方法として、いったん、放射線グリッド７１の影を撮影しておき、これを基に偽像を除去する方法が知られている。この様な方法は、被検体を放射線源とＦＰＤ７４との間に置かない状態で放射線グリッド７１の影をＦＰＤ７４に写りこませて放射線グリッド影パターンを形成し、実際に偽像を除去するときに、この放射線グリッド影パターンを拡大・縮小、移動、回転させたのち、被検体の透視画像が写りこんだ放射線透視画像に重ね合わせることで、偽像を除去する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３３６２２０公報

しかしながら、従来の放射線撮影装置には、次のような問題点がある。すなわち、従来の放射線グリッド７１の影に由来する偽像の除去において、放射線グリッド７１が有する吸収箔７２は、完全な直線状となっていることが前提である。放射線グリッド７１が有する吸収箔７２は、実際は、図１８（ａ）に示すように、撓んで蛇行したり、図１８（ｂ）に示すように、捻じれたりしている。この撓み、捻じれは、僅かであり、直接放射線の通過を大きく阻害するものではないものの、偽像を除去する工程においては重要となる。

吸収箔７２が撓んだり、捻じれたりしていれば、吸収箔７２に対する放射線の照射する方向が変化すると、影の形状もそれに合わせて変化する。つまり、放射線撮影装置において、放射線源と放射線グリッド７１とＦＰＤとの位置関係が変化すると、それに合わせてＦＰＤに写りこむ影の形状が変化する。すると、偽像のパターンも変化する。従来の構成によれば、吸収箔７２の撓み・捻じれによって複雑化した偽像のパターンの変化を予測することができない。したがって、放射線透視画像に重畳した偽像は、十分に除去されることができない。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は放射線グリッドの影に由来する放射線透視画像に重畳している偽像を効果的に取り除き、これをもって、診断に好適な放射線透視画像を取得できる放射線撮影装置を提供することにある。

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、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段における放射線の検出面を覆うように設けられた放射線グリッドと、放射線源と放射線グリッドとの相対的な位置関係が互いに異なる状態で放射線検出手段に写りこむ放射線グリッドの影のパターンを複数記憶するパターン記憶手段と、放射線検出手段から出力される検出信号を基に、被検体と放射線グリッドの影が写りこんだ元画像を生成する画像生成手段と、元画像に写りこんだ放射線グリッドの影を重畳グリッド影としたとき、パターン記憶手段に記憶されている複数の影のパターンから重畳グリッド影のパターンを推定するグリッド影推定手段と、推定された重畳グリッド影を基に元画像から放射線グリッドの影を除去する除去手段とを備え、グリッド影推定手段は、元画像の取得時における放射線源と放射線検出手段の位置関係を基に、画素毎に、パターン記憶手段に記憶されている複数の影のパターンのいずれを用いるかを特定し、当該特定された影のパターンを用いて重畳グリッド影を推定することを特徴とするものである。

［作用・効果］上述の放射線撮影装置は、重畳グリッド影を元画像から除去することができる。元画像に写りこむ重畳グリッド影の形状は、予想することが困難である。放射線グリッドの機械的な構成が設定どおりとなっていないからである。しかも、重畳グリッド影の形状は、放射線源と放射線検出手段との位置関係によって変化してしまい、重畳グリッド影の予想を更に困難にしている。本発明によれば、パターン記憶手段に記憶されている複数の影のパターンから重畳グリッド影のパターンを推定するグリッド影推定手段と、推定された重畳グリッド影を基に元画像から放射線グリッドの影を除去する除去手段とを備え、グリッド影推定手段は、元画像の取得時における放射線源と放射線検出手段との位置関係を基に重畳グリッド影を推定する。したがって、本発明によれば、重畳グリッド影を元画像から除去することができる。

また、上述の放射線グリッドは、第１方向に延びる短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成され、グリッド影推定手段は、元画像の取得時における放射線源と放射線検出手段の位置関係である（Ａ）放射線源と放射線検出手段との距離の変動の幅であるシフト幅、および（Ｂ）放射線源と放射線検出手段との第２方向のズレ量である第２方向ズレ量とを基に重畳グリッド影を推定し、パターン記憶手段が記憶する放射線グリッドの影のパターンは、放射線グリッドが放射線検出手段の検出面を覆っている状態で放射線源を放射線検出手段に対して第２方向に所定の幅だけ移動させながら放射線画像を連写することで得られるものであればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、放射線源と放射線検出手段との距離（シフト幅Ｚｆ）、および吸収箔の配列方向（第２方向）における放射線源と放射線検出手段とのズレ量（第２方向ズレ量：横ズレ量Ｘｆ）を用いて重畳グリッド影が推定される。放射線源が放射線検出手段に対して遠近したり、第２方向にズレたりすれば、重畳グリッド影の形状は大きく変化する。上述の構成は、この様な事情に鑑みて、第２方向ズレ量を参酌して重畳グリッド影の形状を推定するものである。

また、上述の放射線グリッドの影のパターンを撮影する際の放射線源の移動の幅は、元画像の取得時に放射線源と放射線検出手段とが最も近づいた状態であり、かつ、放射線源が第２方向の一端側に向けて最大にズレているときに、放射線源から放射線検出手段の第２方向の他端側の端に向かう方向に照射される放射線と、同じ状態で、放射線源が第２方向の他端側に向けて最大にズレているときに、放射線源から放射線検出手段の第２方向の一端側の端に向かう方向に照射される放射線とが含まれるように決められればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、放射線グリッドの影のパターンを撮影する際の放射線源の移動の幅は、被検体を写し込む元画像の取得時に放射線源と放射線検出手段とが最も近づいた状態のときを基準として決定される。この状態のとき、放射線検出手段から見て放射線源の第２方向の見かけ上の移動幅が最も激しくなる。上述の構成によれば、放射線源と放射線検出手段とが最も近づいた状態であっても、放射線グリッドの影のパターンを確実に取得することができる。これにより、パターン記憶手段は、起こりうる重畳グリッド影の形状についてのデータを網羅的に記憶することができる。

また、上述のパターン記憶手段が記憶する放射線グリッドの影のパターンは、第１方向に圧縮されたものであればより望ましい。

［作用・効果］上述のように構成すれば、パターン記憶手段の記憶容量を圧縮することができる。

また、上述の放射線グリッドには、第２方向が長手方向であり、第１方向が短手方向となっているとともに、第１方向に延伸する溝が設けられた遮蔽部材が付設されており、元画像に写りこんだ遮蔽部材の影を基に元画像取得時における第２方向ズレ量を算出するズレ量算出手段を更に備えればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、第２方向ズレ量を算出する具体的な構成を明らかにするものである。すなわち、放射線グリッドには、第１方向に延伸する溝が設けられた遮蔽部材が付設されており、元画像に写りこんだ遮蔽部材の影を基に元画像取得時における第２方向ズレ量が算出されるのである。これにより、第２方向ズレ量が確実に算出される。

また、上述の一対の遮蔽部材が放射線グリッドの第１方向の両端に設けられていればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、遮蔽部材の具体的な構成を示すものである。一対の遮蔽部材が放射線グリッドの第１方向の両端に設けられていれば、放射線グリッドの２箇所で第２方向ズレ量を求めることができるので、第２方向ズレ量が確実に算出される。

また、上述のパターン記憶手段が記憶する放射線グリッドの影のパターンは、放射線画像であり、放射線画像には、取得された際の放射線検出手段に対する放射線源の位置情報と関連付けられており、グリッド影推定手段は、放射線画像に関連付けられた位置情報を参照しながら重畳グリッド影のパターンを推定すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、放射線グリッドの影のパターンをより具体的なものとしている。すなわち、放射線グリッドの影のパターンは、放射線画像であり、放射線画像には、取得された際の放射線検出手段に対する放射線源の位置情報と関連付けられている。そして、放射線画像に関連付けられた位置情報が参照されて重畳グリッド影のパターンが推定される。

また、上述のグリッド影推定手段は、放射線画像に対して線形補間を行うことで重畳グリッド影のパターンを推定すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、重畳グリッド影のパターンの推定について具体的に示すものである。線形補間を用いて重畳グリッド影のパターンを推定すれば、より簡単に重畳グリッド影を推定することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、グリッド影推定手段は、元画像撮影に先立って、放射線源と放射線検出手段の位置関係に応じた放射線グリッドの影のパターンを離散的に算出し、除去手段は、元画像撮影時における放射線源と放射線検出手段の位置関係に最も近い位置関係で取得された放射線グリッドの影のパターンを用いて元画像から放射線グリッドの影を除去すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、動画撮影や断層撮影などの様に、高頻度で複数回に亘って元画像撮影を行う構成に適している。すなわち、放射線グリッドの影のパターンは、グリッド影推定手段によって予め取得されており、元画像を取得したときには、放射線グリッドの影のパターンを推定する必要がない。除去手段は、元画像撮影時における放射線源と放射線検出手段の位置関係に最も近い位置関係で取得された放射線グリッドの影のパターンを用いて元画像から放射線グリッドの影を除去するので、撮影が終了すれば速やかに重畳グリッド影のパターンを除去することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、グリッド影推定手段は、元画像撮影に先立って設定されたシフト幅を基に、放射線源と放射線検出手段との第２方向ズレ量に応じた放射線グリッドの影のパターンを離散的に算出し、除去手段は、元画像撮影時における放射線源と放射線検出手段の位置関係に最も近い位置関係で取得された放射線グリッドの影のパターンを用いて元画像から放射線グリッドの影を除去すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、高頻度で複数回に亘って元画像撮影を行う構成における更に適したものとなっている。すなわち、上述のグリッド影推定手段は、元画像撮影に先立って設定された放射線源と放射線検出手段との距離を基に、放射線源と放射線検出手段との第２方向ズレ量を仮想的に変えながら放射線グリッドの影のパターンを離散的に取得する。これにより、グリッド影推定手段の動作を単純にすることができる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係るＸ線グリッドの影を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線グリッドの構成を説明する模式図である。 実施例１に係るＸ線グリッドとＦＰＤとの位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る櫛型プレートの構成を説明する平面図である。 実施例１に係る櫛型プレートとＦＰＤとの位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る櫛型プレートとＦＰＤとの位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る櫛型プレートとＦＰＤとの位置関係を説明する模式図である。 実施例１に係る画像処理のフローを説明する模式図である。 実施例１に係るエアー撮影画像の取得方法について説明する模式図である。 実施例１に係る推定グリッド影画像の取得・演算方法について説明する模式図である。 実施例１に係る推定グリッド影画像の取得・演算方法について説明する模式図である。 実施例１に係る推定グリッド影画像の取得・演算方法について説明する模式図である。 実施例１に係る除去部の動作を説明する模式図である。 本発明の１変形例に係る構成を説明する模式図である。 本発明の１変形例に係る構成を説明する模式図である。 従来構成を説明する図である。 従来構成を説明する図である。

以下、本発明に係る放射線撮影装置の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、実施例１におけるＸ線は、本発明に係る放射線の一例である。

＜Ｘ線撮影装置の構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。実施例１に係るＸ線撮影装置１は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の下側に設けられたＸ線管３と、天板２の上側に設けられたＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ：ＦＰＤ４と、ＦＰＤ４のＸ線を入射させる検出面を覆うように設けられているＸ線グリッド５とを備えている。このＦＰＤ４の検出面にはＸ線を検出する検出素子が縦横に配列されて、検出素子の２次元マトリックスが構成されている。Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、Ｘ線グリッド５は、本発明の放射線グリッドに相当する。

Ｘ線管制御部６は、Ｘ線管３の管電流、管電圧、Ｘ線ビームのパルス幅を制御するものである。

Ｃ型アーム７は、Ｘ線管３，およびＦＰＤ４を一括に支持するものである。Ｃ型アーム７は、円弧状となっており、円弧の一端にＸ線管３，他端にＦＰＤ４が設けられている。アーム回転機構９は、Ｃ型アーム７を回転させる目的で設けられている。円弧状となっているＣ型アーム７の円弧が存する平面を基準平面とすると、Ｃ型アーム７は、基準平面に垂直でＣ型アーム７の曲率中心を通過する第１中心軸を中心に回転することもできれば、基準平面に含まれる水平な第２中心軸を中心に回転することもできる。この様にＣ型アーム７は、２つの中心軸を有しており、互いの回転は独立している。Ｃ型アーム７の回転はアーム回転機構９によって行われる。アーム回転制御部１０は、アーム回転機構９を制御するものである。このＣ型アーム７は、検査室の床面に配置された支柱８によって支持される。

ＦＰＤ４には、ＦＰＤ４をＸ線管３に対して進退移動させるシフトさせるシフト機構１１が設けられている。ＦＤＰ４は、シフト機構１１によってＸ線管３に近づくこともできれば、遠ざかることもできる。シフト制御部１２は、シフト機構１１を制御するものである。Ｃ型アーム７の一端に設けられたＦＰＤ４を支持するＦＰＤ支持体に付設されている位置センサ３８は、Ｘ線管３に対してＦＰＤ４をある基準位置から、どの程度シフトさせるかを計測する。Ｘ線管３に対するＦＰＤ４のシフトの幅がＺｆであり、これが正の値をとなると、ＦＰＤ４はＸ線管３から遠ざかり、負の値となるとＦＰＤ４はＸ線管３に近づく。位置センサ３８が計測するシフト幅の方向は、Ｘ線管３からＦＰＤ４に向かう方向である。シフト幅Ｚｆは、標準ＳＩＤ距離（ＳＩＤ０）を基準にしたＸ線管−検出系の相対距離であり、例えば、＋１４０ｍｍ：ＦＤＰ４とＸ線管３とが最遠位置にあるときのシフト幅Ｚｆは、１４０ｍｍとなっており、ＦＤＰ４とＸ線管３とが最近位置にあるときのシフト幅Ｚｆは、−１１０ｍｍとなっている。

画像生成部２１は、ＦＰＤ４から出力される検出信号を基に被検体の透視像が写りこんだ元画像Ｐを生成する。この元画像ＰにはＸ線グリッド５の影が写りこんでいるが、これは除去部２２にて除去される。元画像Ｐに写りこんでいるＸ線グリッド５の影が本発明のいう重畳グリッド影である。除去部２２は、本発明の除去手段に相当し、画像生成部２１は、本発明の画像生成手段に相当する。

Ｘ線グリッド５は、Ｘ線が被検体Ｍを通過する際に生じる散乱線を除去する目的で設けられている。Ｘ線グリッド５は、矩形となっているＦＰＤ４の検出面を覆うことができる板状であり、縦方向（本発明の第１方向に相当）に延びた短冊状の吸収箔５ａが横方向（本発明の第２方向に相当）に配列されて構成される（図２参照）。各吸収箔５ａは、Ｘ線管３から直線的にＦＰＤ４に向かう直接Ｘ線ｄを通過させるように配列されている。具体的には、図３に示すように、吸収箔５ａは、その短手方向が直接Ｘ線ｄの進行方向に沿うように配列される。Ｘ線グリッド５は、特定の進行方向のＸ線のみを透過させる。つまり、進行方向がずれた散乱線は、Ｘ線グリッド５に吸収されてＦＰＤ４まで到達しない。

吸収箔５ａの横方向の配列ピッチは、ＦＰＤ４の検出素子の配列ピッチを基に決定される。吸収箔５ａには厚みがあるので、僅かながら直接Ｘ線ｄを遮る。吸収箔５ａが直接Ｘ線ｄを遮った分だけＦＰＤ４には吸収箔５ａの影Ｓが写りこむ。この吸収箔５ａの影Ｓが検出素子の横方向における中央に現れるように吸収箔５ａの位置が合わせられている（図３参照）。吸収箔５ａは、検出素子の横方向のピッチの略４倍のピッチで横方向に配列されている。Ｘ線管３から出力されるのはコーン状のＸ線ビームであるので、Ｘ線グリッド５の影ＳはＦＰＤ４に投影される際に拡大される。吸収箔５ａの影Ｓの配列ピッチが検出素子の配列ピッチの４倍に一致しているのであるから、吸収箔５ａの横方向のピッチは、検出素子の横方向の配列ピッチの４倍よりも僅かに狭いものとなっている。

しかも、上述のように吸収箔５ａの影Ｓの配列ピッチが検出素子の配列ピッチの４倍に一致しているのは、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係が基準位置にあるときである。実際は、ＦＰＤ４は、Ｘ線管３に対して進退移動するし、ＦＰＤ４とＸ線管３とがＸ線グリッド５の幅方向に移動することもある。ＦＰＤ４とＸ線管３との相対位置が変化すれば、その分だけＦＰＤ４の検出面に写りこむ吸収箔５ａの影Ｓの位置が変化し、影Ｓの配列ピッチも変化することになる。

Ｘ線管３の移動に伴って影Ｓがどのように変化するのかを予想することは難しい。ＦＰＤ４に対するＸ線管３との移動の幅が分かっていたとすると、影Ｓの移動を簡単に幾何学的に求めることができるのではないかと思われる。しかし、これは、吸収箔５ａが歪み無く整然と配列されている場合に限られる。実際の吸収箔５ａは、緩やかに撓んでおり、捻じれてもいる。したがって、Ｘ線管３の移動に伴う影Ｓの変化は複雑なものとなる。

ＦＰＤ４に落ち込む影Ｓは、吸収箔５ａが撓んでいることに起因して、直線とならず、図４（ａ）の左側に示すようにカーブしている。また、ＦＰＤ４に落ち込む影Ｓの横方向の幅は、吸収箔５ａが捻じれてることに起因して、一定とならない。図４（ａ）左側の状態でＦＰＤ４が放射線を検出して、それを基に元画像Ｐを生成したとすると、図４（ａ）の右側に示すように、ストライプ状の暗い画素が現れる。図４（ａ）の場合、影Ｓが検出素子の横方向における中央に位置しているので、影Ｓは元画像Ｐに規則的に配列している。しかし、影Ｓの幅は、部分的に異なっているので、暗くなっている画素の画素値は一定ではない。

ＦＰＤ４に対してＸ線管３の位置を図４（ａ）の状態から横方向にずらした場合が図４（ｂ）である。図４（ｂ）の左側は、ＦＰＤ４に投影される影Ｓの様子を示しており、図４（ａ）と比べて、左側にシフトしている。図４（ｂ）左側の状態でＦＰＤ４が放射線を検出して、それを基に元画像Ｐを生成したとすると、図４（ｂ）の右側に示すように、ストライプ状の暗い画素が現れる。図４（ｂ）の場合、影Ｓが横方向から隣接する検出素子に跨って存在するので、影Ｓは、元画像Ｐにおいて横方向に隣接する２つの画素に分配され、同方向に幅広となって現れる。しかも、影Ｓの形状は、カーブしているので、影Ｓが検出素子に分配される割合は、影Ｓの縦方向の位置によって異なる。したがって、ＦＰＤ４に対してＸ線管３が移動すると、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影は複雑に変化することになる。

ＦＰＤ４に対するＸ線管３の横方向の移動は、Ｃ型アーム７がＸ線管３，ＦＰＤ４の荷重により撓むことで生じる。Ｘ線管３は、重い部材であり、Ｃ型アーム７を回転させるとＣ型アーム７が撓んでしまう。こうして、ＦＰＤ４とＸ線管３との横方向に係る位置関係が変化してしまうのである。具体例として±３ｍｍに収まる横ズレ量が考えられる。

横ズレ量Ｘｆ（第２方向のズレ量）をリアルタイムに算出する目的で設けられている櫛型プレート５ｂについて説明する。Ｘ線グリッド５には、図５に示すように一対の櫛型プレート５ｂが付設されている。櫛型プレート５ｂは、Ｘ線を遮蔽する素材で構成されており、Ｘ線グリッド５の横方向を長手方向、縦方向を短手方向とする短冊状の部材である。櫛型プレートのサイズは目的を達成する範囲で十分小さく被検体画像診断の障害にならない。この櫛型プレート５ｂは、Ｘ線グリッド５の縦方向における両端部に設けられている。そして、櫛型プレート５ｂは、ＦＰＤ４から見てＸ線グリッド５の裏側（表側でも良い）の面に付設されている。この櫛型プレート５ｂは、Ｘ線管３とＦＰＤ４との横方向のズレを検出する目的で設けられている。櫛型プレート５ｂは、本発明の遮蔽部材に相当する。なお、方向Ｄは、Ｘ線グリッド５の厚み方向である。

櫛型プレート５ｂには、縦方向に延びる複数の溝５ｃが設けられている。櫛型プレート５ｂが付設されたＸ線グリッド５の櫛型プレート５ｂが取り付けられている面を見たとき、溝５ｃからＸ線グリッド５の吸収箔５ａの一本が露出している。

図６は、Ｘ線グリッド５をその側辺から見たときの図である。櫛型プレート５ｂが付設された状態で、Ｘ線が照射されると、櫛型プレート５ｂはＸ線を吸収するので、ＦＰＤ４には櫛型プレート５ｂの影が写りこむ。図６においては、ＦＰＤ４の検出面に現れる領域Ｒ１と領域Ｒ２が櫛型プレート５ｂの影である。櫛型プレート５ｂの溝５ｃは、Ｘ線を通過させるので、ＦＰＤ４の検出面には、横方向に溝５ｃの幅を有するＸ線が照射される領域Ｒ３が現れる。溝５ｃの横方向の幅は、ＦＰＤ４の検出素子の横方向の配列ピッチを基に決められている。具体的には、溝５ｃの幅は、検出素子の横方向の配列ピッチの略４倍となっている。つまり、溝５ｃの幅は、吸収箔５ａの配列ピッチと略同一となっている。なお、溝５ｃの幅は、少なくとも吸収箔５ａの配列ピッチの略整数倍となっていればよい。

図６における、符号５ｄ，５ｅが付された部材は、吸収箔５ａを一体化させるシート状のグリッドカバーを意味している。グリッドカバーは、Ｘ線を容易に透過する特性を有している。

なお、Ｘ線管３から出力されるのはコーン状のＸ線ビームであるので、櫛型プレート５ｂの影はＦＰＤ４に投影される際に拡大されている。領域Ｒ３の幅が検出素子の配列ピッチの４倍に一致しているのであるから、溝５ｃの幅は、検出素子の配列ピッチの４倍よりも僅かに狭いものとなっている。

Ｘ線グリッド５と櫛型プレート５ｂの位置関係について説明する。櫛型プレート５ｂは、領域Ｒ３の横方向の一端がある検出素子の横方向の中央の位置と一致するような位置関係となっている。また、領域Ｒ３の横方向の他端も別の検出素子の横方向の中央の位置と一致している。この領域Ｒ３の端部が存する検出素子を第１検出素子Ａ，第２検出素子Ｂとする（図６参照）。

第１検出素子Ａ，第２検出素子Ｂと領域Ｒ３の位置関係が図６のようになっているのは、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係が基準位置にあるときである。ＦＰＤ４とＸ線管３との相対位置が横方向に変化すれば、その分だけ領域Ｒ３の位置が変化する。

図７は、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係が基準位置にあるときの各検出素子Ａ，Ｂの様子を説明している。第１検出素子Ａの左半分は、櫛型プレート５ｂの影が写りこんでおり、右半分には溝５ｃを通過したＸ線が入射している。同様に、第２検出素子Ｂの右半分は、櫛型プレート５ｂの影が写りこんでおり、左半分には溝５ｃを通過したＸ線が入射している。この状態で元画像Ｐを取得すると、第１検出素子Ａに対応する画素ＰＡと第２検出素子Ｂに対応する画素ＰＢの画素値は同一となる。

図８は、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係が基準位置からずれたときの各検出素子Ａ，Ｂの様子を説明している。第１検出素子Ａの大部分は、櫛型プレート５ｂの影が写りこんでいる。同様に、第２検出素子Ｂの大部分には溝５ｃを通過したＸ線が入射している。この状態で元画像Ｐを取得すると、第１検出素子Ａに対応する画素ＰＡは、図７の時よりも暗くなり、第２検出素子Ｂに対応する画素ＰＢの画素値は図７の時よりも明るくなる。この様にして、元画像Ｐの画素ＰＡ，ＰＢの画素値を知ることにより図６における領域Ｒ３の横ズレが検出できる。これによって、ＦＰＤ４に対するＸ線管３の横方向のズレを検出することができる。なお、元画像Ｐに被検体の投影像が写りこんでたとしても、第１検出素子Ａと第２検出素子Ｂとの間の距離は僅か０．６ｍｍなので被検体の投影像値は略同一であり、相殺するので正確にＦＰＤ４に対するＸ線管３の横方向の横ズレ量Ｘｆ（第２方向ズレ量）を検出することができる。この横ズレ量Ｘｆは横ズレ量算出部２５が算出する。横ズレ量Ｘｆは、本発明の第２方向ズレ量に相当し、横ズレ量算出部２５は、本発明のズレ量算出手段に相当する。

グリッド影推定部２６は、横ズレ量算出部２５から出力される横ズレ量Ｘｆと、位置センサ３８から出力されるシフト幅Ｚｆを基に被検体を写しこんだ元画像Ｐに重畳するＸ線グリッド５の影のパターンを推定する。グリッド影推定部２６によって推定される影のパターンが推定グリッド影画像Ｆである。除去部２２は、推定影パターン画像を利用して、元画像Ｐに重畳するＸ線グリッド５の影のパターンを除去して、完成画像Ｇを出力する。グリッド影推定部２６は、本発明のグリッド影推定手段に相当する。

実施例１に係るＸ線撮影装置１は、各制御部６，１０，１２を統括的に制御する主制御部４１を備えている。この主制御部４１は、ＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部６，１０，１２および画像生成に関する各部２１，２２，２５，２６を実現している。なお、各部は、それぞれを担当する制御装置に分割された構成としてもよい。表示部３５は、完成画像Ｇを表示するものであり、操作卓３６は、術者の操作を入力させるものである。

記憶部３７は、各制御部６，１０，１２や画像生成に関する各部２１，２２，２５，２６における設定値、参照データ、出力の一切を記憶する。記憶部３７には、例えば後述のエアー撮影画像Ｃが記憶されている。記憶部３７は、本発明のパターン記憶手段に相当する。

エアー撮影画像Ｃについて説明する。エアー撮影画像Ｃは、ＦＰＤ４に設けられたＸ線グリッド５をＸ線で撮影した画像であり、エアー撮影画像Ｃは、記憶部３７に７２枚記憶されている。このエアー撮影画像Ｃは、図９に示すように、推定グリッド影画像Ｆの基礎となるものである。このエアー撮影画像Ｃは、次のようにして取得される。

図１０は、エアー撮影画像Ｃの取得方法を説明する図である。このエアー撮影画像Ｃは、Ｃ型アーム７からＦＰＤ４を取り外した状態で取得される。つまりエアー撮影画像の取得はＦＰＤ４に対するグリッド５の位置関係及び吸収箔５ａの歪個性を記録する為に行う。従ってエアー撮影は、Ｘ線管３，ＦＰＤ４の製作最終段階として工場の出荷検査ベンチで行うのが望ましい。ＦＰＤ４に対するグリッド５の位置関係は同一のままとして、病院のＣ型アーム７に取り付けられる事を基本想定する。なお、前述の櫛型プレート５ｂもグリッド５に取り付けられており、エアー撮影時に横ズレ量Ｘｆ（第２方向ズレ量）も同時取得され、病院のＣ型アーム７に取り付けられた状態での元画像収集時において、横ズレ量算出部２５が出力する横ズレ量Ｘｆと比較されるものである。Ｘ線グリッド５が取り付けられたＦＰＤ４に向けてＸ線を照射して、エアー撮影画像Ｃを取得するのである。エアー撮影とは、ＦＰＤ４とＸ線照射源との間に被検体を置かない状態での撮影を意味している。

Ｘ線を照射するＸ線管３は、Ｘ線グリッド５の横方向にスライドするステージに載置されており、Ｘ線管３は、ＦＰＤ４に対して基準位置から、横方向にスライドすることができる。

Ｘ線管３が横方向にスライドして停止し、Ｘ線を照射してエアー撮影画像Ｃが取得される。Ｘ線管３の移動ピッチは０．５ｍｍ程度である。この操作が繰返されてエアー撮影画像Ｃが撮影される。エアー撮影画像Ｃの各々には、撮影時のＸ線管３の横方向の位置が関連付けられており、Ｘ線管３の移動に伴ってエアー撮影画像Ｃに写りこむＸ線グリッド５の影のパターンは少しずつ異なっている。記憶部３７には、このエアー撮影画像Ｃが記憶されている。

この移動距離は、次の様にして決められる。図１１は、Ｘ線管３，ＦＰＤ４が実際にＣ型アーム７に搭載されている状態を示している。Ｘ線管３の焦点ｐは、ＦＰＤ４に対して進退移動するので、図１１における紙面の左右方向にシフトする。そして、焦点ｐは、ＦＰＤ４に対して第２方向（紙面の上下方向）にズレる。したがって、焦点ｐは、Ｃ型アームに搭載された撮影時ＦＰＤ４に対して、撮影焦点領域Ｒの内部の何れかに位置することになる。領域Ｒの具体的サイズは一例として左右方向はシフト範囲（Ｚｆ）に対応して２５０ｍｍ，上下方向のＣアーム走査時におけるズレ範囲は６ｍｍである。

焦点ｐがＦＰＤ４に対して最も近く、かつ最も第２方向にズレた位置であるｐ１，ｐ２について考える。位置ｐ１は、４角形となっている領域Ｒの右上の頂点となっており、位置ｐ２は、４角形となっている領域Ｒの右下の頂点となっている。

位置ｐ１に焦点ｐがあるときに発せられたＸ線ビームは、コーン状に広がり、ＦＰＤ４における第２方向の一端であるｅ１と他端であるｅ２に入射する（図１１においては点線で示す）。このとき、第２方向の一端側に位置するｐ１と、他端側に位置するｅ２を結ぶ直線ｋ１について注目する。この直線ｋ１は、焦点ｐが後ろ側に移動しても、焦点ｐが位置ｐ２側に移動しも、傾斜は緩くなり、より水平方向に近づく。

一方、位置ｐ２に焦点ｐがあるときに発せられたＸ線ビームは、コーン状に広がり、ＦＰＤ４における第２方向の一端であるｅ１と他端であるｅ２に入射する（図１１においては実線で示す）。このとき、第２方向の一端側に位置するｐ２と、他端側に位置するｅ２を結ぶ直線ｋ２について注目する。この直線ｋ２は、焦点ｐが後ろ側に移動しても、焦点ｐが位置ｐ１側に移動しも、傾斜は緩くなり、より水平方向に近づく。

ここで、Ｘ線管３の焦点ｐが領域Ｒの内部の何れかにあるとき、ＦＰＤ４に入射するＸ線のうち、最も紙面下方向に傾いているＸ線は、直線ｋ１に沿ってＦＰＤ４のｅ２の位置に入射するＸ線であり、ＦＰＤ４に入射するＸ線のうち、最も紙面上方向に傾いているＸ線は、直線ｋ２に沿ってＦＰＤ４のｅ１の位置に入射するＸ線なのである。エアー撮影画像Ｃ撮影時においては、この方向が最も極端なＸ線を含んで撮影を行う必要がある。

Ｘ線管３がスライドステージにあるとき、Ｘ線管３がＦＰＤ４に対し、次の様に移動すれば元画像Ｐに現れるグリッド影を適切に推定できる。例えば、Ｘ線管３と、ＦＰＤ４とが最も近づいた状態としてエアー撮影画像Ｃの撮影を行う場合は、Ｘ線管３の位置を、位置ｐ１から位置ｐ２まで例えば６ｍｍの範囲で変えながらエアー撮影画像Ｃを撮影すればよい。また、例えば、Ｘ線管３の焦点ｐとＦＰＤ４とがＳＩＤ０だけ離れている場合は、ＦＰＤ４と平行で距離がＳＩＤ０となっている直線Ｌと直線ｋ１との交点の位置から、直線Ｌと直線ｋ２との交点の位置まで焦点ｐを例えば３６ｍｍの範囲で０．５ｍｍずつ移動させながら７２枚のエアー撮影画像Ｃを撮影すればよい。

エアー撮影画像Ｃを用いた画像処理の実際について説明する。グリッド影推定部２６は、図９に示すように、記憶部３７に記憶されたエアー撮影画像Ｃを基に、推定グリッド影画像Ｆを生成する。このとき参酌されるのが、横ズレ量Ｘｆとシフト幅Ｚｆである。除去部２２は、推定グリッド影画像Ｆを用いて元画像ＰからＸ線グリッドの影を除去する。

推定グリッド影画像Ｆを生成するグリッド影推定部２６の動作について説明する。グリッド影推定部２６は、エアー撮影画像Ｃを用いてＦＰＤ４の検出素子の全てについてＸ線グリッド５の影の強度を推定する。この推定方法について説明する。図１２はグリッド影推定部２６の動作を説明する模式図である。図中の点ｃ１は、エアー撮影画像Ｃ１を撮影したときにＸ線管３の焦点の位置（エアー焦点の位置）を意味している。つまり、エアー撮影画像Ｃは７２枚存在し、互いのＸ線管３の位置は異なるのでエアー撮影画像Ｃに係るエアー焦点は、ｃ１〜ｃ７２までの７２点存在することになる。

Ｘ線管３が基準位置にあるときの焦点位置を原点（０，０）とする。そして、グリッド影推定部２６は、原点から点（Ｘｆ，Ｚｆ）だけ離れた点にＸ線管３の焦点があるときのＸ線グリッド５の影を推定するものとする。

グリッド影推定部２６が図１２の検出素子ｋについてＸ線グリッド５の影を推定するものとする。グリッド影推定部２６は、点（Ｘｆ，Ｚｆ）と検出素子ｋとを結ぶ線分Ｌｋを求める。この線分Ｌｋに近い２つのエアー焦点はｃ３５，ｃ３６である。グリッド影推定部２６は、記憶部３７からエアー撮影画像Ｃ３５，Ｃ３６を取得する。

そして、図１３に示すように、エアー撮影画像Ｃ３５，Ｃ３６における検出素子ｋに対応する画素の画素値を読み出して、これらを用いて補間を行うことで推定グリッド影画像Ｆの検出素子ｋに相当する部分を生成する。グリッド影推定部２６は、この様な動作を全ての検出素子について行い、その度に補間に最適な２つのエアー撮影画像Ｃを選択する。

なお、図１２における検出素子ｍ，ｎにおける推定について、参照されるエアー撮影画像Ｃは、同じＣ３６とＣ３７である。しかし、検出素子ｍに係る線分Ｌｍの方が、検出素子ｎに係る線分Ｌｎよりも点ｃ３６に接近している。したがって、検出素子ｍに係る推定グリッド影画像Ｆ上の補間値は、検出素子ｎに係るそれよりもエアー撮影画像Ｃ３６の影響を受けるものと想像される。この様な事情を鑑みて、グリッド影推定部２６は、線分と、それに近い２つのエアー焦点との位置関係に応じて、２枚のエアー撮影画像Ｃに線形的な重み付けを行いながら補間値を求める構成となっている。この様な線形補間を経て推定グリッド影画像Ｆを生成するのである。

＜Ｘ線撮影装置の動作＞
次に、上述のような構成のＸ線撮影装置１の動作について説明する。Ｘ線撮影装置１でＸ線透視像の撮影を行うには、まず天板２に被検体が載置される。術者は、操作卓３６を操作して、ＦＰＤ４をＸ線管３に対して進退移動させる。位置センサ３８は、ＦＰＤ４の移動距離を計測し、シフト幅Ｚｆをグリッド影推定部２６に送出する。

術者が操作卓３６を通じＸ線撮影の指示を行うと、Ｘ線管３から被検体に向けてＸ線を照射され被検体、およびＸ線グリッド５を透過したＸ線は、ＦＰＤ４に到達する。ＦＰＤ４は、Ｘ線の検出信号を画像生成部２１に送出する。画像生成部２１で生成される元画像Ｐは、図９のように被検体の投影像にＸ線グリッド５の影が重なって写りこんでいる。元画像Ｐは、横ズレ量算出部２５および除去部２２に送出される。

元画像Ｐに写りこんでいるＸ線グリッド５の影は、Ｃ型アーム７の傾斜によって変化する。Ｃ型アーム７の傾斜角度に応じてＣ型アーム７の撓み方が変化し、これに応じて、Ｘ線管３のＦＰＤ４に対する横ズレ量Ｘｆが変化するからである。この横ズレ量Ｘｆは、横ズレ量算出部２５において取得され、これがグリッド影推定部２６に送出される。グリッド影推定部２６は、シフト幅Ｚｆ，横ズレ量Ｘｆ，エアー撮影画像Ｃを用いて推定グリッド影画像Ｆを生成する。シフト幅Ｚｆは、位置センサ３８から取得されたものである。

元画像Ｐには、被検体の投影像とＸ線グリッド５の影の他にＸ線グリッド５が除去し切れなかった散乱Ｘ線成分が含まれている。除去部２２は、推定グリッド影画像Ｆを用いてまずはこの散乱Ｘ線成分を除去する。散乱Ｘ線成分の除去原理は以下のようなものである。図１４における元画像Ｐにおける横方向に隣接する２つの画素をｐ，ｑとする。画素ｐには、Ｘ線グリッド５の影が写りこんでおらず、画素ｑには写りこんでいる。画素ｐの画素値は、画素ｑの画素値よりも高いものとなっており、その内訳は、図１４の左下に示すように、斜線で表した直接Ｘ線成分と、斜線なしで表した散乱Ｘ線成分の合計である。散乱Ｘ線成分は、元画像Ｐの位置において大きく変化しないので、画素ｐ，ｑの間で同一の量であると見なせる。画素ｑの直接線成分ｒ１の量は画素ｐのそれとほぼ同一であるはずであるが、実際は吸収箔５ａの影の影響により図１４のｒ２だけ暗くなっている。

一方、推定グリッド影画像Ｆについても横方向に隣接する２つの画素をｇ，ｈとする。元画像Ｐにおける画素ｐの位置は推定グリッド影画像Ｆの画素ｇの位置に対応し、元画像Ｐにおける画素ｑの位置は推定グリッド影画像Ｆの画素ｈの位置に対応するものとする。

画素ｇの画素値は、画素ｈの画素値よりも高いものとなっており、その内訳は、図１４の右下に示すように、斜線で表した直接Ｘ線成分である。エアー撮影画像Ｃは被検体を置かない状態で撮影されたものであるので、推定グリッド影画像Ｆには、散乱Ｘ線成分は含まれない。画素ｈの直接線成分ｒ４の量は画素ｇのそれとほぼ同一であるはずであるが、実際は吸収箔５ａの影の影響により図１４のｒ３だけ暗くなっている。

ここで、ｒ２／（ｒ１＋ｒ２）＝ｒ４／（ｒ３＋ｒ４）という関係が成り立つ。したがって、ｒ２，ｒ３，ｒ４が分かればｒ１が判明する。ｒ１は画素ｑにおける直接Ｘ線成分である。画素ｑの画素値は直接Ｘ線成分と散乱Ｘ線成分との合計であるのであるから、画素ｑの画素値から直接Ｘ線成分を減算すれば、画素ｑの散乱Ｘ線成分が求められることになる。画素ｐの散乱Ｘ線成分は、画素ｑのそれと略同様である。除去部２２はこの様な原理に基づいて、ｒ２，ｒ３，ｒ４を用いて元画像Ｐの散乱Ｘ線成分を除去する。

除去部２２は、散乱Ｘ線成分除去後の元画像Ｐを推定グリッド影画像Ｆで除算することで元画像Ｐに写りこんでいたＸ線グリッド５の影を除去する。こうして生成された完成画像Ｇが表示部３５に表示されてＸ線撮影装置１の動作は終了となる。

以上のように、実施例１に係るＸ線撮影装置１は、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影を元画像Ｐから除去することができる。元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影の形状は、予想することが困難である。Ｘ線グリッド５の機械的な構成が設定どおりとなっていないからである。しかも、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影の形状は、Ｘ線管３とＦＰＤ４との位置関係によって変化してしまい、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影の予想を更に困難にしている。実施例１の構成によれば、記憶部３７に記憶されている複数の影のパターンから元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影のパターンを推定するグリッド影推定部２６と、推定された元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影を基に元画像ＰからＸ線グリッド５の影を除去する除去部２２とを備え、グリッド影推定部２６は、元画像Ｐの取得時におけるＸ線管３とＦＰＤ４との位置関係を基に元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影を推定する。したがって、実施例１の構成によれば、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影を元画像Ｐから除去することができる。

実施例１の構成によれば、吸収箔５ａの配列方向（第２方向）におけるＸ線管３とＦＰＤ４との横ズレ量Ｘｆを用いて元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影が推定される。Ｘ線管３がＦＰＤ４に対して横方向にズレれば、元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影の形状は大きく変化する。上述の構成は、この様な事情に鑑みて、横ズレ量Ｘｆを参酌して元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影の形状を推定するものである。

上述の構成によれば、Ｘ線グリッド５の影のパターンを撮影する際のＸ線管３の移動の幅は、被検体を写し込む元画像Ｐの取得時にＸ線管３とＦＰＤ４とが最も近づいた状態のときを基準として決定される。この状態のとき、ＦＰＤ４から見てＸ線管３の第２方向の見かけ上の移動幅が最も激しくなる。上述の構成によれば、Ｘ線管３とＦＰＤ４とが最も近づいた状態であっても、Ｘ線グリッド５の影のパターンを確実に取得することができる。これにより、記憶部３７は、起こりうる重畳グリッド影の形状についてのデータを網羅的に記憶することができる。

そして、実施例１の構成は、横ズレ量Ｘｆを具体的に次の様に算出する。すなわち、Ｘ線グリッド５には、縦方向に延伸する溝５ｃが設けられた櫛型プレート５ｂが付設されており、元画像Ｐに写りこんだ櫛型プレート５ｂの影を基に元画像Ｐの取得時における横ズレ量Ｘｆが算出されるのである。これにより、横ズレ量Ｘｆが確実に算出される。

また、一対の櫛型プレート５ｂがＸ線グリッド５の縦方向の両端に設けられていれば、Ｘ線グリッド５の２箇所で横ズレ量Ｘｆを求めることができるので、横ズレ量Ｘｆが確実に算出される。

また、記憶部３７に記憶されるエアー撮影画像Ｃは、放射線画像であり、放射線画像には、取得された際のＦＰＤ４に対するＸ線管３の位置情報と関連付けられている。そして、放射線画像に関連付けられた位置情報が参照されて元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影のパターンが推定される。

また、線形補間を用いて元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影のパターンが推定される。このようにすれば、より簡単に元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影を推定することができる。

上述の構成によれば、ＦＰＤ４をＸ線管３に対して接近・離反させるシフト機構１１を備えている。これによりＦＰＤ４とＸ線管３との距離が変化する。そうであっても実施例１の構成に係るＸ線撮影装置１は、ＦＰＤ４とＸ線管３との位置関係に応じて元画像Ｐに写りこむＸ線グリッド５の影のパターンの推定するので、元画像Ｐから確実にＸ線グリッド５の影を除去することができる。

本発明は、上述の構成に限られず、下記のような変形実施が可能である。

（１）どの時点で推定グリッド影画像Ｆを算出するかという観点で以下のような変形例が可能である。上述の記憶部３７は、エアー撮影画像Ｃを記憶し、グリッド影推定部２６はエアー撮影画像Ｃを用いて推定グリッド影画像Ｆを生成していたが、これに代えて、推定グリッド影画像Ｆを予め記憶部３７に記憶させておくこともできる。記憶部３７には複数の推定グリッド影画像Ｆが対応する横ズレ量Ｘｆ，シフト幅Ｚｆに関連づけられて記憶されている。グリッド影推定部２６は、横ズレ量算出部２５，グリッド影推定部２６から送出された横ズレ量Ｘｆ，シフト幅Ｚｆに見合う推定グリッド影画像Ｆを記憶部３７から探し出してこれを除去部２２に送出する構成としてもよい。これにより、グリッド影推定部２６の演算負担を大幅に短縮することができる。

この様な変形例の構成をとる場合、次の様な構成が考えられる。すなわち、グリッド影推定部２６は、元画像撮影に先立って、予め想定される範囲でＸ線管３とＦＰＤ４の位置関係を仮想的に変えながらＸ線グリッド５の影のパターンを離散的に取得し、このときの影のパターンを記憶部３７に記憶しておく。そして、実際の元画像Ｐ０が撮影された時点で、除去部２２は、逐次出力されるシフト幅Ｚｆ，横ズレ量Ｘｆを参照してＸ線管３とＦＰＤ４の位置関係を知り、最も近い位置関係で取得されたＸ線グリッド５の影のパターンを用いて元画像からＸ線グリッド５の影を除去する。

また、上述の方法を更に簡略するものとして、グリッド影推定部２６が元画像撮影に先立って設定されたシフト幅Ｚｆを基に、Ｘ線管３とＦＰＤ４との横ズレ量Ｘｆを仮想的に変えながらＸ線グリッド５の影のパターンを離散的に取得しこのときの影のパターンを記憶部３７に記憶しておく方法がある。除去部２２は、元画像撮影時における横ズレ量Ｘｆに最も近い位置関係で取得されたＸ線グリッド５の影のパターンを用いて元画像からＸ線グリッド５の影を除去する。この様な構成は、元画像Ｐの撮影中、シフト幅Ｚｆは、忠実に設定通りとなっている場合に有効である。

上述の構成によれば、動画撮影や断層撮影などの様に、高頻度で複数回に亘って元画像撮影を行う構成に適している。すなわち、Ｘ線グリッド５の影のパターンは、グリッド影推定部２６によって予め取得されており、元画像を取得したときには、Ｘ線グリッド５の影のパターンを推定する必要がない。除去部２２は、元画像撮影時におけるＸ線管３とＦＰＤ４の位置関係に最も近い位置関係で取得されたＸ線グリッド５の影のパターンを用いて元画像からＸ線グリッド５の影を除去するので、撮影が終了すれば速やかに重畳グリッド影のパターンを除去することができる。

また、グリッド影推定部２６が元画像撮影に先立って設定されたシフト幅Ｚｆを基に、Ｘ線管３とＦＰＤ４との横ズレ量Ｘｆを仮想的に変えながらＸ線グリッド５の影のパターンを離散的に取得する構成とすれば、グリッド影推定部２６の動作を単純にすることができる。

（２）また、本発明においてエアー撮影画像Ｃを縦方向に圧縮して記憶することもできる。エアー撮影画像Ｃは縦方向について余り変化がない画像である。そこで、図１５に示すように、エアー撮影画像Ｃを縦方向に間引いて圧縮画像Ｄを記憶部３７に記憶させてもよい。エアー撮影画像Ｃの圧縮方法としては、エアー撮影画像Ｃが有する縦方向に一画素分の幅を有する帯状の領域αをつなぎ合わせて圧縮画像Ｄを生成することが考えられる。エアー撮影画像Ｃにおいて、帯状の領域αは、縦方向に１０画素分だけ離れている。画像の統計精度を重視する場合には適当な幅の行範囲に亘って加算平均（または重み付け平均）したデータを圧縮画像としても良い（例えば、３２行分の加算平均を３２行ごとに行う）。

グリッド影推定部２６は、圧縮画像Ｄを展開して展開画像Ｅを生成する。その具体的な方法としては、圧縮画像Ｄにおける帯状の領域αの間の領域を線形的に補間して展開画像Ｅを生成する構成が考えられる。

（３）実施例１の構成はＣ型アームを有する構成であったが、これに代えて、図１６のように、Ｘ線管３が支柱に支えられるタイプの放射線撮影装置（通称：透視台）に適応してもよい。

Ｘｆ 横ズレ量（第２方向ズレ量）
Ｚｆ シフト幅（放射線源と放射線検出手段との距離の変動の幅）
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
５ Ｘ線グリッド（放射線グリッド）
５ａ 吸収箔
５ｂ 櫛型プレート（遮蔽部材）
１１ シフト機構（検出器シフト手段）
２１ 画像生成部（画像生成手段）
２２ 除去部（除去手段）
２５ 横ズレ量算出部（ズレ量算出手段）
２６ グリッド影推定部（グリッド影推定手段）
３７ 記憶部（パターン記憶手段）

Claims (10)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線検出手段における放射線の検出面を覆うように設けられた放射線グリッドと、
   前記放射線源と前記放射線グリッドとの相対的な位置関係が互いに異なる状態で前記放射線検出手段に写りこむ前記放射線グリッドの影のパターンを複数記憶するパターン記憶手段と、
   前記放射線検出手段から出力される検出信号を基に、被検体と前記放射線グリッドの影が写りこんだ元画像を生成する画像生成手段と、
   前記元画像に写りこんだ前記放射線グリッドの影を重畳グリッド影としたとき、
   前記パターン記憶手段に記憶されている複数の影のパターンから前記重畳グリッド影のパターンを推定するグリッド影推定手段と、
   推定された前記重畳グリッド影を基に前記元画像から前記放射線グリッドの影を除去する除去手段とを備え、
   前記グリッド影推定手段は、前記元画像の取得時における前記放射線源と前記放射線検出手段の位置関係を基に、画素毎に、前記パターン記憶手段に記憶されている複数の影のパターンのいずれを用いるかを特定し、当該特定された影のパターンを用いて前記重畳グリッド影を推定することを特徴とする放射線撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線グリッドは、第１方向に延びる短冊状の吸収箔が第２方向に配列されて構成され、
   前記グリッド影推定手段は、前記元画像の取得時における前記放射線源と前記放射線検出手段の位置関係である（Ａ）前記放射線源と前記放射線検出手段との距離の変動の幅であるシフト幅、および（Ｂ）前記放射線源と前記放射線検出手段との第２方向のズレ量である第２方向ズレ量とを基に前記重畳グリッド影を推定し、
   前記パターン記憶手段が記憶する前記放射線グリッドの影のパターンは、前記放射線グリッドが前記放射線検出手段の検出面を覆っている状態で前記放射線源を前記放射線検出手段に対して第２方向に所定の幅だけ移動させながら放射線画像を連写することで得られるものであることを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線グリッドの影のパターンを撮影する際の前記放射線源の移動の幅は、
   前記元画像の取得時に前記放射線源と前記放射線検出手段とが最も近づいた状態であり、かつ、放射線源が第２方向の一端側に向けて最大にズレているときに、放射線源から放射線検出手段の第２方向の他端側の端に向かう方向に照射される放射線と、
   同じ状態で、放射線源が第２方向の他端側に向けて最大にズレているときに、放射線源から放射線検出手段の第２方向の一端側の端に向かう方向に照射される放射線とが含まれるように決められることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記パターン記憶手段が記憶する前記放射線グリッドの影のパターンは、第１方向に圧縮されたものであることを特徴とする放射線撮影装置。
5. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記放射線グリッドには、第２方向が長手方向であり、第１方向が短手方向となっているとともに、第１方向に延伸する溝が設けられた遮蔽部材が付設されており、
   前記元画像に写りこんだ前記遮蔽部材の影を基に元画像取得時における前記第２方向ズレ量を算出するズレ量算出手段を更に備えることを特徴とする放射線撮影装置。
6. 請求項５に記載の放射線撮影装置において、
   一対の前記遮蔽部材が前記放射線グリッドの第１方向の両端に設けられていることを特徴とする放射線撮影装置。
7. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記パターン記憶手段が記憶する前記放射線グリッドの影のパターンは、前記放射線画像であり、
   前記放射線画像には、取得された際の前記放射線検出手段に対する前記放射線源の位置情報と関連付けられており、
   前記グリッド影推定手段は、前記放射線画像に関連付けられた位置情報を参照しながら前記重畳グリッド影のパターンを推定することを特徴とする放射線撮影装置。
8. 請求項７に記載の放射線撮影装置において、
   前記グリッド影推定手段は、前記放射線画像に対して前記第２方向の線形補間を行うことで前記重畳グリッド影のパターンを推定することを特徴とする放射線撮影装置。
9. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   前記グリッド影推定手段は、元画像撮影に先立って、前記放射線源と前記放射線検出手段の位置関係に応じた前記放射線グリッドの影のパターンを離散的に算出し、
   前記除去手段は、元画像撮影時における前記放射線源と前記放射線検出手段の位置関係に最も近い位置関係で取得された前記放射線グリッドの影のパターンを用いて前記元画像から前記放射線グリッドの影を除去することを特徴とする放射線撮影装置。
10. 請求項９に記載の放射線撮影装置において、
    前記グリッド影推定手段は、元画像撮影に先立って設定されたシフト幅を基に、前記放射線源と前記放射線検出手段との第２方向ズレ量に応じた前記放射線グリッドの影のパターンを離散的に算出し、
    前記除去手段は、元画像撮影時における前記放射線源と前記放射線検出手段の位置関係に最も近い位置関係で取得された前記放射線グリッドの影のパターンを用いて前記元画像から前記放射線グリッドの影を除去することを特徴とする放射線撮影装置。

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