CN102264301A - 放射线摄像装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的X射线摄像装置，通过将假设使X射线管(2)向与作为移动机构的Y方向调节螺钉的移动方向的B+方向相反的方向即B-方向移动了像素间距Wd的整数倍即Wd×m时的参数，作为滤线栅(6)通过Y方向调节螺钉移动了Wd×m的状态下从X射线管(2)照射X射线从而求出的参数，进行补正，能够不使X射线管(2)移动而仅移动滤线栅(6)。因此，通过移动滤线栅(6)来得到与使X射线管(2)移动时应该得到的参数等同的参数，能够减少位置偏差。

Description

放射线摄像装置
技术领域
本发明涉及用于X射线透视摄影装置、X射线CT装置等中的放射线摄像装置，尤其涉及去除散射放射线的技术。
背景技术
以往，在医用的X射线透视摄影装置、X射线CT(computedtomography，计算机断层成像技术)中，为了防止来自被检体的散射X射线(以下简称为“散射线”)入射到X射线检测器中，利用去除散射线的滤线栅(grid)(散射放射线去除单元)。但是，即使采用滤线栅也产生由透过滤线栅的散射线形成的虚像、以及由构成滤线栅的吸收箔形成的虚像。尤其，在采用矩阵状(二维阵列状)地构成了检测元件的平板型(二维)X射线检测器(FPD：Flat Panel Detector)作为X射线检测器时，除了由散射线形成的虚像之外，还产生由于滤线栅的吸收箔的间隔与FPD的像素间隔不同而形成的莫尔条纹(moire fringes)等的虚像。为了减少相关的虚像，需要虚像补正。此外，最近，为了不引起这种莫尔条纹，提出了具有配置方向相对于检测元件的行列方向的任一方向平行、且以FPD的像素间隔的整数倍配置的吸收箔的同步型滤线栅，还需要采用了该同步型滤线栅的补正法(例如，参照专利文献1)。
当前，对于莫尔条纹的补正，进行包括平滑(smoothing)等的图像处理的方法，但是在虚像补正过剩的埸合下，有直接X射线(以下简称为“直接线”)的分辨率也降低的倾向。因此，想要在图像处理中可靠地减少虚像时直接线的分辨率也降低从而图像变得不清晰，相反想要重视直接线的分辨率而使图像清晰时在图像处理中就不能减少虚像，是所谓图像处理和清晰度的权衡。由于这种情况，完全的虚像处理变得困难。此外，对于即使采用滤线栅也残留的散射线的补正法，也提出了各种方法，但是具有补正运算花费时间等的问题。
本申请人还提出了具有处理虚像从而仅取得直接线的图像的功能的放射线摄像装置。在该提案的放射线摄像装置(实施例中是X射线摄像装置)中，在X射线摄像之前，作为虚像处理参数，事先求出基于滤线栅的直接线的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率、以及与透过滤线栅后的散射线强度即透过散射线强度相关的变化率。然后，通过使用了这些参数的虚像处理算法，能够取得没有由滤线栅引起的虚像的仅直接线的图像。
专利文献1：特开2002-257939号公报
但是，在实际的医用装置、例如用于心血管的诊断的装置(CVS：cardiovascular systems，心血管系统)中实施时，通常采用C型臂来进行诊断(即X射线摄像)。C型臂如字面意思以“C”字母弯曲而形成，构成为C型臂的一端支撑如X射线管的放射线照射单元、另一端支撑FPD。而且，使C型臂沿C型臂的弯曲方向转动时，伴随该转动，X射线管以及FPD转动，同时从X射线管照射X射线，通过FPD检测该X射线来进行X射线摄像。在被检体的X射线摄像时，即使在原本X射线管的X射线焦点、滤线栅以及FPD的位置关系应该恒定的条件下，由于C型臂的转动等，X射线焦点、滤线栅以及FPD的位置关系中产生偏差。由于该偏差，参数值从事先所取得的值发生变化，采用该变化后的参数值原样进行虚像处理时产生较大的虚像。因此，例如使向采用了C型臂的一部分装置的实施变得困难。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而作，目的是提供一种能够减少位置偏差的放射线摄像装置。
本发明为了达成这种目的，采取如下那样的结构。
即，本发明的放射线摄像装置是一种获得放射线图像的放射线摄像装置，其特征在于，具备照射放射线的放射线照射单元、去除散射放射线的散射放射线去除单元、和检测放射线的多个检测元件构成为矩阵状的放射线检测单元，吸收所述散射放射线的吸收层的配置方向相对于所述检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且相对于所述放射线检测单元的检测面平行地配置各个所述吸收层从而构成所述散射放射线去除单元，所述装置具备：移动单元，其使所述散射放射线去除单元与所述吸收层的配置方向平行地移动；物理量算出单元，其根据由所述放射线检测单元检测出通过所述散射放射线去除单元的透过后的放射线的情况，计算关于放射线强度的物理量；和补正单元，其将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的物理量，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述给定距离的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述物理量，进行补正。
如以往那样使放射线照射单元、放射线检测单元移动时，如上所述产生位置偏差。尤其，放射线照射单元的分量重，使这种分量重的放射线照射单元与(散射放射线去除单元的)吸收层的配置方向平行地移动时，即使精细地设定了移动距离，实际的移动距离也会与所设定的移动距离不同。因此，改变使放射线照射单元、放射线检测单元移动来进行放射线摄像的、或者将使放射线照射单元、放射线检测单元移动而得到的数据提供给放射线摄像的想法，想到了使比放射线照射单元、放射线检测单元分量轻的散射放射线去除单元移动。
即，根据本发明的放射线摄像装置，吸收散射放射线的吸收层的配置方向与检测元件的行方向、列方向的至少一个方向平行，并且与放射线检测单元的检测面平行地配置各个吸收层来构成散射放射线去除单元。移动单元使散射放射线去除单元与吸收层的配置方向平行地移动。因此，移动单元使散射放射线去除单元移动给定距离而从放射线照射单元照射放射线时，得到散射放射线去除单元通过移动单元移动了上述给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的物理量。另一方面，假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时，由该假设应该得到的物理量，能够看做与散射放射线去除单元通过移动单元移动了上述给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的物理量相同。因此，补正单元将由该假设所应该得到的物理量作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了上述给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线而由物理量算出单元求出的物理量来进行补正，由此能够不使放射线照射单元移动，而仅移动散射放射线去除单元。因此，通过移动散射放射线去除单元得到与使放射线照射单元移动时应该得到的物理量等同的物理量，能够减少位置偏差。
在上述发明的放射线摄像装置中，在将移动单元构成为能够使散射放射线去除单元与吸收层的配置方向平行地移动构成放射线图像的各个像素的间隔的整数倍时，能够如下述那样进行补正。即，将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了上述整数的像素份时的物理量，作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了整数的像素份的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的物理量，补正单元进行补正。如此若将通过移动单元而移动的给定距离设定为像素间隔的整数倍，则假设放射线照射单元移动的位置和散射放射线去除单元实际移动的位置的间隔成为整数的像素的关系，所以不会在像素间偏移，能够准确地补正物理量。
在上述发明的放射线摄像装置中，物理量的一例是通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的通过散射放射线去除单元的直接放射线的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率。在该一例的情况下，物理量算出单元计算直接线透过率。并且，补正单元，将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的直接线透过率，作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的直接线透过率，进行补正。通过将如此补正后的直接线透过率供放射线摄像使用，能够利用没有位置偏差的直接线透过率进行虚像处理，能够去除由位置偏差引起的虚像。
在上述发明的放射线摄像装置中，物理量的另一例是通过有被检体的状态下的实际测量而求出的透过散射放射线去除单元之后的散射放射线强度即关于透过散射线强度的变化率。在该一例的情况下，物理量算出单元计算变化率。并且，补正单元，将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的变化率，作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的变化率，进行补正。通过将如此补正后的变化率供放射线摄像使用，能够利用没有位置偏差的变化率进行虚像处理，能够去除由位置偏差引起的虚像。
在上述发明的放射线摄像装置中，物理量再一例是上述直接线透过率以及透过散射线强度的变化率。在该一例的情况下，物理量算出单元计算直接线透过率以及透过散射线强度的变化率。并且，补正单元，将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的直接线透过率以及透过散射线强度的变化率，作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的直接线透过率以及透过散射线强度的变化率，进行补正。通过将如此补正后的直接线透过率以及透过散射线强度的变化率用于放射线摄像，能够利用没有位置偏差的直接线透过率以及透过散射线强度的变化率进行虚像处理，能够去除由位置偏差引起的虚像。
在上述发明的放射线摄像装置中，物理量的再一例是分配给构成放射线图像的各个像素的、与由放射线检测单元检测到的放射线强度相应的像素值。在该一例的情况下，物理量算出单元计算像素值。并且，补正单元，将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了相当于给定距离的像素份时的像素值，作为散射放射线去除单元通过移动单元移动了相当于给定距离的像素份的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的像素值，进行补正。
(发明效果)
根据本发明的放射线摄像装置，吸收散射放射线的吸收层的配置方向相对于检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且相对于放射线检测单元的检测面平行地配置各个吸收层来构成散射放射线去除单元，移动单元使散射放射线去除单元与吸收层的配置方向平行地移动。通过补正单元将假设使放射线照射单元向与移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的物理量，作为散射放射线去除单元由移动单元移动了给定距离的状态下从放射线照射单元照射放射线从而由物理量算出单元求出的物理量，进行补正，由此能够不使放射线照射单元移动而仅移动散射放射线去除单元。因此，通过移动散射放射线去除单元得到与使放射线照射单元移动时应该得到的物理量等同的物理量，能够减少位置偏差。
附图说明
图1是实施例的X射线摄像装置的框图。
图2是平板型X射线检测器(FPD)的检测面的示意图。
图3是一般的滤线栅的概要图。
图4(a)是表示一起记载了X射线管的滤线栅、FPD以及标识用吸收体的整体概要的立体图；(b)是标识用吸收体及其周边的放大图；(c)是(b)的从A箭头观察的剖视图。
图5是用于FPD的有效视野区域的说明的FPD的概略俯视图。
图6是示意性地示出了以阴影覆盖的像素为中心的多个像素的概要图。
图7是表示使滤线栅向各方向移动的移动机构的整体概要的立体图。
图8是示出了实施例的具体的图像处理部的结构以及数据流向的框图。
图9是表示实施例的一系列X射线摄像的流程的流程图。
图10是表示一系列X射线强度以及基准位置的关系的实际测量流程的流程图。
图11是示意性示出了没有被检体的状态下的X射线摄像的图。
图12是示意性示出了SID与直接X射线透过率以及透过散射线强度的变化率的关系的曲线图。
图13是示意性示出了将丙烯平板的体模(phantom)用作被检体时的有被检体的状态下的X射线摄像的图。
图14是X射线强度以及阴影位置的关系的曲线图。
图15是假设阴影不覆盖时的强度的估计中所用的阴影像素以及各强度的实际测量结果的曲线图。
图16是示意性示出了用于求出焦点位置的各阴影位置、焦点位置的关系的侧视图。
图17是示意性示出了按每个离散的SID的离散的焦点位置的位置关系的图。
图18是示意性示出了滤线栅的吸收箔以及阴影位置的位置关系的侧视图。
图19是变形例的交叉滤线栅的概要图。
(符号说明)
2…X射线管
3…平板型X射线检测器(FPD)
d…检测元件
6…滤线栅
6a…吸收箔
44…补正部
52…透过率算出部
53…透过率插值部
56…变化率算出部
57…变化率插值部
60…移动机构
60y…Y方向调节螺钉
Wd…像素间距
Cp…直接线透过率
Rcs…变化率
M…被检体
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。图1是实施例的X射线摄像装置的框图，图2是平板型X射线检测器(FPD)的检测面的示意图，图3是一般的滤线栅的概要图，图4是设置了标识用吸收体的滤线栅的概要图，图4(a)是表示一起记载了X射线管的滤线栅、FPD以及标识用吸收体的整体概要的立体图，图4(b)是标识用吸收体及其周边的放大图，图4(c)是图4(b)的从A箭头观察的剖视图，图5是用于FPD的有效视野区域的说明的FPD的概略俯视图，图6是示意性示出了以阴影覆盖的像素为中心的多个像素的概要图，图7是表示使滤线栅向各方向移动的移动机构的整体概要的立体图。此外，在本实施例中，作为放射线，以X射线为例进行说明。
本实施例的X射线摄像装置，如图1所示，具备：载置被检体M的载置板1、向被检体M照射X射线的X射线管2、检测从X射线管2照射并透过了被检体M的X射线的平板型X射线检测器(以下简记作“FPD”)3、基于由FPD3检测出的X射线来进行图像处理的图像处理部4、和显示由图像处理部4进行了各种图像处理的X射线图像的显示部5。显示部5由监视器、电视等显示单元构成。此外，在FPD3的检测面侧配设滤线栅6。此外，在包围滤线栅6的外框61(参照图7)的各面分别配设使滤线栅6向各方向移动的移动机构60(参照图7)。X射线管2相当于本发明中的放射线照射单元，平板型X射线检测器(FPD)3相当于本发明中的放射线检测单元以及阴影像素检测单元，滤线栅6相当于本发明中的散射放射线去除单元，移动机构60相当于本发明中的移动单元。
图像处理部4由中央运算处理装置(CPU)等构成。另外，将用于进行各种图像处理的程序等写入以ROM(Read-only Memory)等为代表的存储介质中进行存储，通过图像处理部4的CPU从该存储介质读出程序等并执行，从而进行与该程序相对应的图像处理。尤其，图像处理部4的后述的第1强度估计部41、阴影位置算出部42、焦点位置算出部43、补正部44、参数校正部45、像素指定部51、透过率算出部52、透过率插值部53、第2强度估计部54、强度插值部55、变化率算出部56、变化率插值部57，通过执行与阴影位置的算出、焦点位置的算出、参数(直接线透过率/透过散射线强度)的补正/校正、给定像素的指定、直接线透过率的算出/插值、强度的估计/插值、变化率的算出相关的程序，从而分别进行与其程序相对应的阴影位置的算出、焦点位置的算出、参数的补正/校正、给定像素的指定、直接线透过率的算出/插值、强度的估计/插值、变化率的算出。
图像处理部4具备：估计假设阴影不覆盖阴影至少覆盖一部分的像素时的有被检体M的状态下的强度的第1强度估计部41、求出阴影位置的阴影位置算出部42、求出焦点位置的焦点位置算出部43、如后所述地补正关于强度的物理量(参数)的补正部44、同样地如后所述地校正参数的参数校正部45、指定给定像素的像素指定部51、求出直接线透过率的透过率算出部52、对直接线透过率进行插值的透过率插值部53、估计强度(透过散射线强度/估计直接线强度)的第2强度估计部54、对强度进行插值的强度插值部55、求出变化率的变化率算出部56、和对变化率进行插值的变化率插值部57。补正部44相当于本发明中的补正单元，透过率算出部52以及透过率插值部53和变化率算出部56以及变化率插值部57相当于本发明中的物理量算出单元。
如图2所示，FPD3构成为在其检测面上二维阵列状地排列对X射线敏感的多个检测元件d。检测元件d将透过了被检体M的X射线变换为电信号后临时积蓄，通过读出该积蓄的电信号，来检测X射线。将由各个检测元件d分别检测出的电信号变换为与电信号相应的像素值，对分别与检测元件d的位置对应的像素分配该像素值，由此输出X射线图像，将X射线图像送入图像处理部4的第1强度估计部41、阴影位置算出部42、像素指定部51、透过率算出部52、第2强度估计部54(参照图1、图8)。如此，对于FPD3，检测X射线的多个检测元件d构成为矩阵状(二维阵列状)。检测元件d相当于本发明中的检测元件。
如图3所示，一般的滤线栅6构成为交替地排列吸收散射线(散射X射线)的吸收箔6a和使散射线透过的中间层6c。覆盖吸收箔6a、中间层6c的滤线栅盖6d从X射线的入射面以及相反侧的面夹着吸收箔6a、中间层6c。为了明确吸收箔6a的图示，对于滤线栅盖6d，用双点划线进行图示，对于其他的滤线栅6的结构(支撑吸收箔6a的机构等)，省略图示。吸收箔6a相当于本发明中的吸收层。
此外，沿图3中的Y方向依次交替地排列沿图3中的X方向的吸收箔6a和中间层6c。这里，图3中的X方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的列方向平行，图3中的Y方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的行方向平行。因此，吸收箔6a的配置方向与检测元件d的行方向平行。如此，吸收箔6a的配置方向成为Y方向，吸收箔6a的长边方向成为X方向。综上所述，吸收箔6a的配置方向(Y方向)与检测元件d的行方向、列方向中的行方向平行。此外，如图3所示，相对于FPD3的检测面，平行地配置各个吸收箔6a来构成滤线栅6。
通过吸收箔6a吸收X射线，从而吸收箔6a的FPD3中产生阴影32(参照图4、图6)。调整吸收箔6a间的间隔，使得阴影32按每隔多个像素(本实施例中是4个像素)周期性地被投影。设像素的间隔(像素间距)为Wd时，滤线栅6构成为吸收箔6a间的间隔比像素的间隔Wd大。
中间层6c成为空隙。因此，滤线栅6也是通气格栅。另外，对于吸收箔6a，只要是如铅等那样吸收以X射线为代表的放射线的物质，不做特别限定。对于中间层6c，除了上述的空隙之外，只要是如铝或有机物质等那样使以X射线为代表的放射线透过的中间物质，不做特别限定。
在本实施例中，如图4(a)～图4(c)所示，为了使吸收箔6a的配置方向(Y方向)的阴影宽度为至少一个像素宽度以上，另外设置标识用吸收体7。通过设置这种标识用吸收体7，使包括吸收体7在内的一部分吸收箔6a的配置方向的宽度比各个像素的间隔大，来构成滤线栅6。
在本实施例中，在FPD3的有效视野区域3A(参照图4(a)以及图5)内的端部，设置标识用吸收体7。并且，如图4(a)所示，在包含从X射线管2的焦点F向FPD3的垂线PL的区域，设置标识用吸收体7。因此，为了在FPD3的有效视野区域3A内的端部、并且在包含垂线PL的区域设置标识用吸收体7，按照垂线PL和FPD3相交的地方成为有效视野区域3A内的端部的方式，控制来自X射线管2的X射线照射视野，分别设定X射线管2、FPD3以及滤线栅6的位置。
如图4(b)、图4(c)所示，标识用吸收体7构成为具备附设在吸收箔6a的左侧面上部的左上部吸收体71和附设在吸收箔6a的右下面下部的右下部吸收体72。对构成X射线图像的各个像素标注符号31，对由吸收箔6a形成的阴影标注符号32，对左上部吸收体71、右下部吸收体72以及附设了这些吸收体71、72的吸收箔6a的阴影(以下简记作“标识用吸收体7的阴影”)标注符号33。另外，设置标识用吸收体7，使得阴影33的宽度为至少一个像素以上的区域形成为沿长边方向(X方向)的阴影32、33的长度跨至少二个像素以上。设标识用吸收体7(左上部吸收体71/右下部吸收体72)的长边方向的长度为Lg。
此外，如图4(a)所示，设垂线PL方向的X射线管2对FPD3的距离(SID：Source Image Distance)为L。此外，如图4(b)、图4(c)所示，设吸收箔6a的宽度(厚度)为t，设吸收箔6a的高度为h，设吸收箔6a与FPD3间的距离为d，如在图3中还叙述的那样设像素间距为Wd，设阴影33的宽度为Wg，设左上部吸收体71和右下部吸收体72的高度为H，设左上部吸收体71和右下部吸收体72的宽度为W。
在本实施例中，设基准SID(L)＝1000mm，设不是标识用吸收体7的阴影33而是周期性地反复的阴影32的宽度为0.6mm，设像素间距Wd＝0.15mm。因此，在将吸收箔6a的阴影中心调整为像素中心时，成为每隔4个像素覆盖吸收箔6a的阴影32。此外，设左上部吸收体71/右下部吸收体72的幅W＝0.1mm、左上部吸收体71/右下部吸收体72的高度H＝1mm、标识用吸收体7(左上部吸收体71/右下部吸收体72)的长边方向的长度Lg＝2mm时，能够防止标识用吸收体7的阴影33与吸收箔6a的阴影32的重叠。因此，后述的阴影位置算出部42的阴影位置计算变得容易。而且，如图4(a)、图5所示，由于在FPD3的有效视野区域3A内的端部设置了标识用吸收体7，所以对被检体M的X射线图像几乎没有影响。此外，如图4(a)所示，因为在包含垂线PL的区域设置了标识用吸收体7，所以即使SID发生变化，设置了标识用吸收体7的地方的阴影位置也几乎不发生变化，能够如后述的像素列(a、b、c、d、e、f、g)那样将所关注的阴影像素限定在窄的范围内。
在本实施例的X射线摄像时的SID(L)在L＝900mm～1100mm的范围变化，使基准的SID为L＝1000mm，也与SID(L)＝1000mm相匹配地制作滤线栅6的吸收箔6a的会聚条件。此外，设吸收箔6a与FPD3间的距离d＝20mm、吸收箔6a的高度h＝5.7mm、吸收箔6a的厚度t＝0.03mm。在这样的吸收箔6a的设计条件的情况下，阴影33的宽度Wg在全部摄像条件下，即，即使在SID(L)＝900mm～1100mm的范围成为最小的L＝1100mm时，也通过简单的几何学计算而成为Wg＝0.235mm，Wg成为像素间距Wd＝0.15mm以上。因此，即使SID在长到L＝1100mm时，也不会出现标识用吸收体7的阴影33的宽度Wg比像素间距Wd窄而不能指定阴影位置的情况。此外，因为设置标识用吸收体7，使得阴影33的Wg成为二个像素宽度以下(2×Wd＝0.3mm)以下，所以能够减少接受标识用吸收体7的阴影33的影响的像素。
而且，因为标识用吸收体7(左上部吸收体71/右下部吸收体72)的长边方向的长度Lg为2mm，对于长度方向，为二个像素宽度、即2×Wd＝0.3mm以上，所以阴影33的宽度为至少一个像素以上的区域形成为沿长边方向(X方向)的阴影32、33的长度跨至少二个像素以上，如此设置标识用吸收体7。如图6所示，标识用吸收体7的阴影33覆盖的长边方向(X方向)的像素数为13，若求出沿该长边方向的13个像素的平均强度，则能够减小统计误差等的变动要因。
此外，设以标识用吸收体7的阴影33覆盖的像素列为中心的多个像素为横(Y方向、即吸收箔6a的配置方向)7像素×纵(X方向、即长边方向)13像素，FPD3具有还检测这些横7像素×纵13像素的阴影像素34(参照图6的粗框)的X射线强度的功能(即阴影像素检测功能)。如此，在本实施例中，由于FPD3还兼具阴影像素检测功能，所以不需要另外设置用于检测标识用吸收体7的阴影位置的检测器。在图6中，将成为阴影像素检测的对象的像素列从左向右依次设为a、b、c、d、e、f、g。如上所述，因为每隔4个像素覆盖吸收箔6a的阴影32，所以从图6也可以清楚地看出，吸收箔6a的阴影32落在与阴影像素34内的左端部的像素列a的左侧相邻的像素列中，相反吸收箔6a的阴影32落在与阴影像素34内的右端部的像素列g的右侧相邻的像素列中。因此，作为阴影像素34，按照成为包括标识用吸收体7的阴影33、并且不包括下一阴影32那样的像素的方式进行选择即可。
另外，在由中间物质而不是空隙形成中间层6c时，可以配置为：仅在构成标识用吸收体7的地方，使中间层6c凹下来形成，并在该凹下部分中嵌入标识用吸收体7(例如左上部吸收体71/右下部吸收体72)。此外，也可以仅将设置了标识用吸收体7的中间层6c用空隙来形成，用中间物质形成除此之外的中间层6c。
在滤线栅6的周边，如图7所示，具备使滤线栅6向各方向移动的移动机构60。在包围滤线栅6的外框61的各面分别配设移动机构60。覆盖吸收箔6a、中间层6c(参照图3)的滤线栅盖6d构成为相对于外框61进行微调整，通过设置在外框61的各面上的移动机构60来支撑，并且被设置为可以向各方向移动。具体而言，移动机构60构成为具备：X方向调节螺钉60x，其使滤线栅6与吸收箔6a和滤线栅盖6d一起与吸收箔6a的长边方向(X方向)平行地移动从而进行微调整；Y方向调节螺钉60y，其使滤线栅6与吸收箔6a和滤线栅盖6d一起与吸收箔6a的配置方向(Y方向)平行地移动从而进行微调整；和Z方向调节螺钉60z，其使滤线栅6与吸收箔6a和滤线栅盖6d一起与铅直方向(Z方向)平行地升降移动从而进行微调整。
对于各螺钉60x、60y、60z，被螺钉的顶端支撑的吸收箔6a和滤线栅盖6d根据旋转螺钉的方向而移动，从而吸收箔6a和滤线栅盖6d一起，滤线栅6整体移动。例如，将X方向调节螺钉60x向右螺旋方向旋转时滤线栅6沿X方向向内侧方向移动，将Y方向调节螺钉60z向右螺旋方向旋转时滤线栅6沿Y方向向图7的左方向移动，将Z方向调节螺钉60z向右螺旋方向旋转时滤线栅6沿Z方向向下方向进行下降移动。另外，在图7中为了使滤线栅盖6d的图示清楚，按照仅沿外框61的内侧延伸的方式进行了图示，但是需要注意，实际上滤线栅盖6d延伸到Z方向调节螺钉60z的螺钉的顶端。此外，根据螺钉的旋转角度来决定滤线栅6的移动距离。因此，为了使滤线栅6移动给定距离，需旋转螺钉与给定距离相应的角度。在本实施例中，将Y方向调节螺钉60y向左右旋转，使得将滤线栅6与吸收箔6a的配置方向(Y方向)平行地移动各个像素间距Wd(参照图3、图4(c))的整数(设整数为m时，例如m＝2)倍。
参照图8～图18来说明本实施例的实际的X射线摄像以及数据流向。图8是表示具体的图像处理部的结构以及数据流向的框图，图9是表示一系列X射线摄像的流程的流程图，图10是表示一系列X射线强度以及基准位置的关系的实际测量流程的流程图，图11是示意性表示没有被检体的状态下的X射线摄像的图，图12是示意性表示SID与直接X射线透过率以及透过散射线强度的变化率的关系的曲线图，图13是示意性表示将丙烯平板的体模用作被检体时的有被检体的状态下的X射线摄像的图，图14是X射线强度以及阴影位置的关系的曲线图，图15是假设阴影不覆盖时的强度的估计所用的阴影像素以及各强度的实际测量结果的曲线图，图16是示意性表示为了求出焦点位置所用的各阴影位置、焦点位置的关系的侧视图，图17是示意性表示每个离散的SID的离散的焦点位置的位置关系的图，图18是示意性表示滤线栅的吸收箔以及阴影位置的位置关系的侧视图。
如图8所示，FPD3检测以标识用吸收体7的阴影33覆盖的像素为中心的多个像素的X射线强度。在本实施例中，如上所述，检测图6所示的横7像素×纵13像素的阴影像素34的X射线强度。第1强度估计部41根据通过有用于X射线摄像的被检体M的状态下的FPD3的实际测量所求出的、位于阴影33覆盖的像素的周围的多个像素(这里是图6的a、b、f、g)的X射线强度，估计假设阴影没有覆盖阴影33至少覆盖一部分的像素列(这里是图6的c、d、e)时的有被检体M的状态下的强度。在本实施例中，阴影33没有覆盖的像素列是a、b、f、g，将沿该像素列的长边方向的X射线强度的平均强度分别设为Ia0、Ib0、If0、Ig0，将沿阴影33覆盖至少一部分的像素列c、d、e的长边方向的X射线强度的平均强度分别设为Ic、Id、Ie时，第1强度估计部41根据位于阴影33覆盖的像素的周围的像素列a、b、f、g的X射线强度(这里是平均强度)Ia0、Ib0、If0、Ig0，估计假设阴影33没有覆盖阴影33覆盖至少一部分的像素列c、d、e、即X射线强度(这里是平均强度)Ic、Id、Ie的像素列c、d、e时的强度。将该估计出的强度分别设为Ic0′、Id0′、Ie0′，送入阴影位置算出部42中。
阴影位置算出部42根据下面叙述的(A)、(B)以及(C)，求出有被检体M的状态下的阴影位置。即，(A)是通过有被检体M的状态下的FPD3的实际测量而求出的阴影覆盖至少一部分的像素的X射线强度。(B)是由第1强度估计部41估计出的X射线强度Ic0′、Id0′、Ie0′。(C)是如图14所示，没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素列(这里是图6的c、d、e)的X射线强度以及与其建立了对应的阴影位置的关系。对于图14的X射线强度以及阴影位置的关系，后面进行叙述。将由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的阴影位置(在图8中用“xg”表示)送入焦点位置算出部43中。
焦点位置算出部43根据下面叙述的(a)、(b)以及(c)，求出有被检体M的状态下的FPD3对X射线管2的焦点位置。即，(a)是由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的阴影位置xg。(b)是吸收箔6a与FPD3间的距离d。(c)是没有被检体的状态下的对从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置的阴影位置xg。通过利用了(a)、(b)以及(c)的几何学计算，焦点位置算出部43求出有被检体M的状态下的FPD3对X射线管2的焦点位置(在图8中用“Xf”表示)，并送入参数校正部45中。
补正部44，对于与强度相关的物理量(参数)，如下所述地补正直接线透过率以及与透过散射线强度相关的变化率。即，补正部44对假设X射线管2的焦点位置向与基于移动机构60的Y方向调节螺钉60y(参照图7)的移动方向(这里是作为吸收箔6a的配置方向的Y方向)相反的方向(同样是Y方向)发生了移动时的直接线透过率以及变化率进行补正。具体而言，滤线栅6通过移动机构60的Y方向调节螺钉60y移动了给定距离的状态下，从X射线管2照射X射线，对于由透过率算出部52/透过率插值部53求出的或者插值后的直接线透过率(在图8中用“Cp”表示)、以及由变化率算出部56/变化率插值部57求出的或者插值过的与透过散射线强度(在图8中用“Sc”表示)相关的变化率(在图8中用“Rcs”表示)，补正部44进行补正。将由补正部44补正后的直接线透过率以及变化率，用于后述的图17中所示的X射线摄像之前预先求出的物理量以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置的关系(每个离散的SID的离散的焦点位置的位置关系)的作成中。
参数校正部45根据下面叙述的(α)以及(β)，作为关于X射线摄像时的X射线强度的物理量(参数)，校正直接线透过率以及与透过散射线强度相关的变化率。即，(α)是X射线摄像之前预先求出的物理量(这里是直接线透过率以及与透过散射线强度相关的变化率)以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置的关系。(β)是由焦点位置算出部43求出的焦点位置Xf。由参数校正部45校正过的直接线透过率(图8中用“Cp”表述)以及与透过散射线强度(图8中用“Sc”表示)相关的变化率(图8中用“Rcs”表示)送入第2强度估计部54中。
另一方面，像素指定部51指定构成X射线图像的各个像素中的给定像素。在本实施例中，像素指定部51指定由第(n-1)个像素、与其相邻的第n个像素、再与之相邻的第(n+1)个像素构成的3个像素的组合(在图8中用「n-1」、「n」、「n+1」表示)，之后送入第2强度估计部54中。另外，在后述的联立方程式的解中包含的分母的绝对值为给定值以下(在本实施例中分母为“0”)时，像素指定部51不选择成为该联立方程式的组合的给定像素，而选择其他给定像素作为组合来指定。联立方程式，由后述的说明可知，由于由第2强度估计部54求出，所以将由第2强度估计部54求出的与分母相关的数据(图8中用“分母”表示)送入像素指定部51中。
透过率算出部52对离散的SID求出通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的基于滤线栅6的直接线(直接X射线)的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率Cp。在本实施例中，透过率算出部52求出直接线透过率Cp并送入参数校正部45、透过率插值部53、第2强度估计部54中。
对于上述离散的SID前后的SID，透过率插值部53对由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp进行插值。然后，将插值过的直接线透过率Cp也送入参数校正部45、第2强度估计部54中。
第2强度估计部54估计在由像素指定部51指定的给定像素的散射线强度(散射X射线强度)、在给定像素的直接线强度(直接X射线强度)的强度。在本实施例中，在X射线摄像前，根据由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp、或者由透过率插值部53插值后的直接线透过率Cp、和有被检体M(这里是体模(phantom))的状态下的由实际测量求出的透过滤线栅6之后的强度即实际测量强度(在图8中用“G”表示)，第2强度估计部54估计透过散射线强度Sc、透过滤线栅6之前的直接线强度即估计直接线强度(在图8中用“P”表示)，之后送入强度插值部55、变化率算出部56、显示部5等中。在X射线摄像时，根据由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp、或者由透过率插值部53插值后的直接线透过率Cp或者由参数校正部45校正后的直接线透过率Cp、和由变化率算出部56求出的变化率Rcs、由变化率插值部57插值后的变化率Rcs或者由参数校正部45校正后的变化率Rcs、和实际测量强度G，对估计直接线强度P进行估计。此外，在本实施例中，第2强度估计部54通过解联立方程式来估计透过散射线强度Sc、估计直接线强度P，所以也求出与联立方程式的解中包含的分母相关的数据“分母”，将该与分母相关的数据“分母”送入像素指定部51中。
强度插值部55对由第2强度估计部54估计出的在给定像素的散射线强度(散射X射线强度)、在给定像素的直接线强度(直接X射线强度)的强度进行插值。在本实施例中，强度插值部55对由第2强度估计部54估计出的透过散射线强度Sc或者估计直接线强度P进行插值，之后送入变化率算出部56、显示部5等中。
根据有被检体M的状态下的实际测量，采用由第2强度估计部54估计出的强度，作为针对与该强度相关的全部像素的基准强度，求出平均值或者由平滑/插值计算而求出的各像素的值，变化率算出部56求出各像素相对于该值的变化率。然后，采用由变化率算出部56求出的变化率Rcs、或者由变化率插值部57插值后的变化率Rcs，反映到对其他被检体M的X射线摄像中。在本实施例中，采用由第2强度估计部54估计出的透过散射线强度Sc、由强度插值部55插值后的透过散射线强度Sc，在X射线摄像时求出变化率Rcs，再次送入第2强度估计部54中。
在本实施例中，实际的X射线摄像为如图9所示的流程。
(步骤S1)没有被检体的状态下的实际测量
在没有被检体的状态下进行X射线摄像。如图11所示，在X射线管2与滤线栅6之间没有被检体，从X射线管2向滤线栅6以及FPD3照射X射线，由此在没有被检体的状态下进行X射线摄像，来进行没有被检体的状态下的实际测量。即，X射线管2在没有被检体的状态下照射X射线，经由滤线栅6输入到FPD3，从而得到没有被检体的状态下的实际测量数据。具体而言，FPD3的检测元件d(参照图3)将没有被检体的状态下的X射线变换为电信号后读出，变换为与电信号相应的像素值。
(步骤S2)直接线透过率的算出/插值
该像素值与通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的透过滤线栅6后的强度等同。另一方面，由于透过滤线栅6之前的强度是已知的，所以透过滤线栅6之前(透过前)以及透过滤线栅6后(透过后)的透过率即直接线透过率Cp，用透过滤线栅6之前的强度与透过滤线栅6后的强度(即由FPD3检测出的像素值)的比率来表示。
因此，从FPD3将与像素值等同的透过滤线栅6后的强度、和已知的透过滤线栅6之前的强度送入透过率算出部52中，从而透过率算出部52求出用滤线栅6的透过前的强度与透过后的强度的比率表示的直接线透过率Cp。透过率算出部52对离散的SID求出相关的直接线透过率Cp。
SID在实际的X射线摄像中如图11所示那样发生变化。因此，同样地在没有被检体的状态下进行X射线摄像，如图12中的黑圆点所示，隔离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、......，透过率算出部52求出直接线透过率Cp。将对离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、......的直接线透过率Cp送入参数校正部45、透过率插值部53、第2强度估计部54中。另外，透过率算出部52也按各个像素求出直接线透过率Cp，并送入参数校正部45、透过率插值部53、第2强度估计部54中。
对于离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、......前后的距离，透过率插值部53对由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp进行插值。该插值结果例如如图12中的实线所示。对于插值方法，可以求出通过对相互相邻的离散的距离(例如Ls+1、Ls+2)的两个直接线透过率Cp的相加平均(加法平均)或者相乘平均而得到的值，作为对上述相邻的离散的距离之间的距离的直接线透过率Cp，也可以利用拉格朗日(Lagrange)插值法，也可以利用最小自乘法采用图12中的实线的近似式来求出与处于实线中的距离相对应的值作为直接线透过率Cp等，只要是通常所采用的插值法，则不做特别限定。将由透过率算出部52插值后的直接线透过率Cp送入参数校正部45、第2强度估计部54。
(步骤S3)有体模的状态下的实际测量
下面，在有被检体M的状态下进行X射线摄像。如图13所示，将直接线的透过厚度恒定、即在各像素的估计直接线强度P全部可以看做相同的值的丙烯平板的体模Ph用作被检体M。另外，也可以将水圆柱用作体模Ph。
返回到本实施例的说明，在X射线管2和滤线栅6之间存在丙烯平板的体模Ph，从X射线管2向滤线栅6以及FPD3照射X射线，由此在有体模Ph的状态下进行X射线摄像，从而进行有体模Ph的状态的实际测量。即，X射线管2在有体模Ph的状态下照射X射线，经由滤线栅6入射到FPD3，从而得到有体模Ph的状态下的实际测量的透过滤线栅6后的强度即实际测量强度G。具体而言，FPD3的检测元件d(参照图3)将有体模Ph的状态下的X射线变换为电信号之后读出，变换为与电信号相应的像素值。
(步骤S4)强度的估计/插值
该像素值与有体模Ph的状态下的实际测量的透过滤线栅6后的强度即实际测量强度G等同。另一方面，像素指定部51如上所述指定相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)作为3个像素的组合。然后，基于由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp、由透过率插值部53插值后的直接线透过率Cp、和由FPD3得到的与像素值等同的实际测量强度G，第2强度估计部54估计在由像素指定部51指定的相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的透过散射线强度Sc、估计直接线强度P。
这里，实际测量强度G在步骤S3中通过实际测量而被求出，是已知的。直接线透过率Cp由步骤S1通过实际测量而得到，由步骤S2进行算出/插值，是已知的。另一方面，透过散射线强度Sc、估计直接线强度P是要由第2强度估计部54进行估计的值，在该时点是未知的。因此，通过解每相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的联立方程式，第2强度估计部54估计透过散射线强度Sc、估计直接线强度P。
每相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)，将实际测量强度G设为Gn-1、Gn、Gn+1，并且将直接线透过率Cp设为Cpn-1、Cpn、Cpn+1，将透过散射线强度Sc设为Scn-1、Scn、Scn+1，将估计直接线强度P设为Pn-1、Pn、Pn+1。各像素的透过散射线强度Sc由于滤线栅6(散射放射线去除单元)的不均匀性等而在相邻的3个像素间变化，但是考虑到该情况，通过相邻像素的透过散射线强度Sc的插值运算来求出。在本实施例中，在相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)内的透过散射线强度Sc的变化如下述(1)式那样能够进行直线近似。
Scn＝(Scn+1+Scn-1)/2                ...(1)
对于透过散射线强度Sc的插值方法，如在直接线透过率Cp的插值中也叙述的那样，例如可以利用拉格朗日插值法，只要是通常所使用的插值法，则不特别限定于上述(1)式。
实际测量强度G，由与估计直接线强度P和直接线透过率Cp的积与透过散射线强度Sc的和相等的、每相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的联立方程式(2)～(4)式来表示。
Gn+1＝Pn+1·Cpn+1+Scn+1             ...(2)
Gn＝Pn·Cpn+Scn                     ...(3)
Gn-1＝Pn-1·Cpn-1+Scn-1              ...(4)
如上所述，对于用作体模Ph的丙烯平板，形成为直接线的透过厚度恒定，所以估计直接线强度P由在相邻的3个像素间相等的(5)式表示。
Pn-1＝Pn＝Pn+1                       ...(5)
如此，在估计由像素指定部51指定的相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的未知的透过散射线强度Sc、估计直接线强度P时，根据已知的直接线透过率Cp的已知个数以及已知的实际测量强度G的已知个数，像素指定部51决定要指定的给定像素的个数。而且，通过解与该决定的每给定像素的实际测量强度G、直接线透过率Cp以及要估计的透过散射线强度Sc、估计直接线强度P相关的联立方程式，第2强度估计部54对透过散射线强度Sc、估计直接线强度P进行估计。
上述(1)式是通过相邻像素的透过散射线强度Sc的插值运算来计算各像素的透过散射线强度Sc的式子，所以能够减少一个未知的个数。另一方面，上述(5)式是设估计直接线强度P在相邻的3个像素间相等的式子，所以能够使未知的个数为一个。因此，在上述(1)、(5)式以外的联立方程式中，只要建立所指定的像素个数的联立方程式即可，所以在该情况下，只要像素指定部51指定任意个数，就能够解联立方程式。在本实施例中，设该个数为3个，建立上述(2)～(4)式的联立方程式。
通过解由这样的上述(1)～(5)式得到的联立方程式，如下述(6)～(9)式那样求出估计直接线强度Pn(＝Pn+1＝Pn-1)、透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。
Pn＝(Gn+1+Gn-1-2Gn)/(Cpn+1+Cpn-1-2Cpn)        ...(6)
Scn+1＝Gn+1-Pn+1·Cpn+1                       ...(7)
Scn＝Gn-Pn·Cpn                               ...(8)
Scn-1＝Gn-1-Pn-1·Cpn-1                       ...(9)
在上述(6)～(9)式中，首先利用在上述(6)式作为已知的实际测量强度Gn-1、Gn、Gn+1和作为已知的直接线透过率Cpn-1、Cpn、Cpn+1求出估计直接线强度P，在使估计直接线强度P为已知后，再利用该成为已知的估计直接线强度Pn(＝Pn+1＝Pn-1)由上述(7)～(9)式分别求出透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。
如此，使相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的组合为1组时，针对各个组分别求出一个估计直接线强度Pn，但是如上述(5)式中也叙述的那样，原本在3个像素的组合中，在全部的组估计直接线强度Pn应成为相同的值。但是，实际上，由于在滤线栅6的周边部的散射线的透过率变化的影响而不同，或者由于统计变动误差而不同。为了减少这样的由滤线栅6的设置状态、统计变动误差的影响，求出实验误差少的中央部的估计直接线强度Pn的平均值。例如，在上述那样的滤线栅6的周边部稍有不同的情况下，利用上述(6)式，在滤线栅6的中央部的3个像素(n-1)、n、(n+1)的组合中分别求出多组的估计直接线强度Pn，计算平均值P^。再将该平均值P^分别代入上述(2)～(4)式中(即，代入将上述(7)～(9)式变形得到的下述(10)～(12)式中)，再次分别求出各组的全部透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。
Scn+1＝Gn+1-P^·Cpn+1                ...(10)
Scn＝Gn-P^·Cpn                      ...(11)
Scn-1＝Gn-1-P^·Cpn-1                ...(12)
如此，通过由上述(10)～(12)式分别求出透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，第2强度估计部54进行估计。将由第2强度估计部54估计出的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1送入强度插值部55、变化率算出部56、显示部5等。
这里，若关注上述(1)～(5)式的联立方程式的解中包含的分母，则在本实施例中，由上述(6)式可知，是“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”。即使将上述(6)式代入上述(7)～(9)式中，分母也是“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”。在分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”的绝对值为给定值以下的情况下，有可能不能解相关联立方程式。
尤其，在分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时，不能解上述(1)～(5)式的联立方程式。在分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时，即，各像素的中央像素中的直接线透过率Cpn为相邻像素的直接线透过率Cpn+1、Cpn-1的相加平均(Cpn+1+Cpn-1-2Cpn＝0、即Cpn＝(Cpn+1+Cpn-1)/2)时，即使像素指定部51选择成为此时的联立方程式的组合的3个像素(n-1)、n、(n+1)也不能解联立方程式。优选，在分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时，像素指定部51不选择成为该联立方程式的组合的3个像素(n-1)、n、(n+1)，而将其他3个像素(n′-1)、n′、(n′+1)的像素(例如n、(n+1)、(n+2)的像素、或者(n-2)、(n-1)、n的像素等)作为组合来选择指定。然后，解该指定的其他3个像素(n′-1)、n′、(n′+1)的像素的上述(1)～(5)式的联立方程式。
对于如上述那样指定的像素，能够解联立方程式，通过前面所述的方法，利用所求出的估计直接线强度Pn来求出估计直接线强度Pn的平均值。若求出估计直接线强度Pn的平均值P^，则对于成为分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时的组合的3个像素(n-1)、n、(n+1)的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，能够用上述(10)～(12)式求出。
若总结对于解联立方程式的说明，则由上述(6)式分别求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时的估计直接线强度Pn(＝Pn+1＝Pn-1)，求出平均值P^。将平均值P^代入上述(10)～(12)式中，分别求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。对于分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，也能够同样地代入上述(10)～(12)式中，来分别求出透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。如此，先求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时所求出的估计直接线强度P，求出平均值P^之后，利用该平均值，也同样地求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1、以及分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1。
在该方法中，被检体是丙烯平板的体模Ph，利用估计直接线强度P的变化已知、且平滑的情况，最初将对于由像素指定部51指定的像素(指定像素)所求出的估计直接线强度P进行平滑/插值计算，或者求出估计直接线强度P的平均值，求出估计直接线强度P(在本实施例中是平均值P^)。估计直接线强度P的变化平滑时，平均化或者平滑处理还有减少由统计变动误差引起的偏差的效果，估计直接线强度P能够得到接近真值的值。将该接近真值的估计直接线强度P代入上述(2)式～(4)式中，来直接求出透过散射线强度Sc，对于透过散射强度Sc，因为没有进行平均化或者平滑/插值计算，所以具有透过散射线强度Sc的图像中没有分辨率的劣化这一大优点。此外，透过散射线强度Sc的分辨率被维持，能够准确地求出由滤线栅箔的变形等引起的透过散射线强度Sc的细微变化。
作为其他方法，例如，比估计直接线强度P先求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，通过透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1的插值，求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，将分别求出的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1代入上述(7)～(9)式中，来求出分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”不为“0”时、以及分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时的估计直接线强度P，也包括分母“Cpn+1+Cpn-1-2Cpn”为“0”时，还可以求出滤线栅6的中央部的3个像素(n-1)、n、(n+1)的组合中的多组的估计直接线强度Pn的平均值P^。此外，还可以利用该平均值P^，代入上述(10)～(12)式，从而再次求出透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，利用该再次求出的透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，在后述的步骤S5中求出变化率Rcs。
(步骤S5)变化率的算出/插值
利用由第2强度估计部54估计出的透过散射线强度Sc(Scn-1、Scn、Scn+1)，变化率算出部56求出变化率Rcs。具体而言，作为透过散射线强度Sc的基准强度，为了求出对于全部像素的各像素对该值的变化率Rcs，求出平均值Sc^或者由平滑/插值计算所求出的各像素的值Sc～。将各像素的透过散射线强度Scn与平均值Sc^或者各像素的值Sc～的比率设为变化率Rcs，将各像素的变化率Rcs设为Rcsn时，用下述(13)式表示。
Rcsn＝Scn/Sc^
或者Rcsn＝Scn/Sc～           ...(13)
计算透过散射线的变化率时，对于放于分母的基准估计散射强度，散射线强度相当于箔中没有歪斜、不依赖于设置条件的理想的滤线栅的时的散射线强度。
作为该方法，有如下方法：
1)简便地将散射线强度分布近似为二维地恒定，利用平均值的方法；
2)严格地考虑所采用的体模的形状、滤线栅的周边部等基于设置条件等的散射线强度变化，利用将各像素的估计出的散射线强度进行二维地平滑/插值而得到的值的方法。1)的平均值可以说是平滑/插值计算的最简单的方法。
如此，通过取得与基准值的比，用变化率Rcsn表示考虑了由于有吸收箔6a的变形等而产生的滤线栅6的设置状态的透过散射线强度Sc的变化。变化率算出部56对于全部像素求出变化率Rcsn。根据需要由变化率插值部57对由变化率算出部56求出的变化率Rcsn-1、Rcsn、Rcsn+1进行插值之后，再次送入第2强度估计部54。此外，将由变化率算出部56求出的变化率、由变化率插值部57插值后的变化率Rcsn-1、Rcsn、Rcsn+1也送入参数校正部45。
变化率Rcs也与直接线透过率Cp同样地，如图11中的涂黑的方形所示，隔离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、......变化。对于离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、......前后的距离，变化率插值部57对由变化率算出部56求出的变化率Rcs进行插值。该插值结果，例如图12中的虚线所示。对于插值方法，可以求出由对相互相邻的离散的距离(例如Ls+1、Ls+2)的两个变化率Rcs的相加平均(加法平均)或者相乘平均而得到的值，作为对上述相邻的离散的距离之间的距离的变化率Rcs，也可以利用拉格朗日插值法，也可以采用最小自乘法利用图12中的虚线的近似式来求出对处于虚线中的距离的值作为变化率Rcs等，只要是通常所采用的插值法，则不做特别限定。
如此，对于直接线透过率Cp的情况、变化率Rcs的情况，也考虑离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、……来进行插值。该距离L(＝Ls+1、Ls+2、Ls+3、......)，如上所述，是从X射线管2向FPD3的垂线PL方向的X射线管2对FPD3的距离SID，即使针对SID插值直接线透过率Cp、变化率Rcs，若从吸收箔6a的配置方向偏移，则对于相同的SID也需要插值。因此，为了掌握对于吸收箔6a的配置方向也要进行直接线透过率Cp、变化率Rcs的插值的吸收箔6a的配置方向，在采用了与体模Ph不同的被检体M的X射线摄像时，如后述的步骤S7那样，由第1强度估计部41进行假设为不覆盖阴影的强度的估计，如步骤S8那样，由阴影位置算出部42求出阴影位置，如步骤S9那样，由焦点位置算出部43求出焦点位置。另外，在本说明书中，以下，将也考虑了吸收箔6a的配置方向的插值定义为“校正”，以与仅考虑距离SID的插值相区别，来进行说明。
为了由步骤S8求出不是体模Ph而是有实际的被检体M的状态下的阴影位置，如后述的步骤S6那样，在进行有实际的被检体的状态下的实际测量(即实际的X射线摄像)之前，如图10的流程那样，进行X射线强度以及基准位置的关系的实际测量。对于该图10的流程，只要在步骤S6之前，则例如也可以在图9的步骤S1之前进行，也可以在图9的步骤S5后进行，也可以与图9的步骤S1～S5并行地进行。通过该实际测量，取得图14所示的阴影位置和X射线强度的关系(曲线图)。
另外，对于没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素列(这里是图6的c、d、e)的X射线强度以及与其建立了对应的阴影位置的关系，不局限于图14所示的关系(曲线图)，为了作成相关的关系，不一定必须进行图10的流程(实际测量)。例如，相关的关系可以是如下关系：没有被检体的状态下的多个阴影位置、以及在各个阴影位置的阴影覆盖的部分的面积和阴影覆盖至少一部分的像素的总面积的比的关系。
在相关的关系的情况下，利用阴影33覆盖至少一部分的像素(该情况下是像素列c、d、e)的X射线强度与在各个阴影位置的阴影33覆盖的部分的面积和阴影33覆盖至少一部分的像素的总面积的比成比例的情况。即，假设移动阴影位置时，不进行实际测量也能够求出阴影33覆盖的像素中的阴影33的部分的面积和该像素的总面积的比。因此，若每次假设移动阴影位置时求出该比，则不进行实际测量也能够求出阴影位置以及与其建立了对应的该比的关系。此外，能够看做X射线强度与该比成比例。也就是说，若该比小，则该像素中阴影33覆盖的部分多，X射线强度也小；相反，若该比大，则该像素中阴影覆盖的部分少，X射线强度也变大。如此利用X射线强度与该比成比例的情况，即使不进行实际测量也能够求出没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素的X射线强度以及与其建立了对应的阴影位置的关系。在本实施例中，为了作成图14所示那样的关系，以下，说明进行图10的流程(实际测量)的情况。
(步骤T1)滤线栅的移动
在没有被检体的状态下，为了使标识用吸收体7沿吸收箔6a的配置方向(Y方向)逐次移动，移动滤线栅6整体。这里，使滤线栅6整体向与Y方向平行的图4(c)中的B方向移动。另外，对于X射线管2以及FPD3，保持固定。关注像素列c时，以像素列c中覆盖阴影33之前的位置为起点，使滤线栅6整体向B方向移动，阴影33覆盖像素列c，直到像素列c中阴影33全部覆盖(即遮盖)的位置为止，使滤线栅6整体向B方向移动。在该滤线栅6的移动中，标识用吸收体7通过从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置。在图13中，设基准位置为“0”时，从距基准位置-74μm的位置到距基准位置+150μm的位置，以0.0125mm(＝12.5μm)为单位，使滤线栅6移动。在使滤线栅6沿Y方向移动时，在仅移动了微小距离时，可以通过上述图7所示的移动机构60的Y方向调节螺钉60y使其移动，在比Y方向调节螺钉60y引起的移动距离(微小距离)长的情况下，可以利用与移动机构60不同的移动单元来使其移动。
(步骤T2)没有被检体的状态下的实际测量
在步骤T1使滤线栅6按给定间距(这里是0.0125mm)移动，在该移动位置在没有被检体的状态下进行X射线摄像。与步骤S1同样地，X射线管2在没有被检体的状态下照射X射线，经由滤线栅6入射到FPD3，从而得到在没有被检体的状态下的实际测量数据。具体而言，FPD3的检测元件d(参照图3)将没有被检体的状态下的X射线变换为电信号后读出，变换为与电信号相应的像素值。
该像素值与通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的透过滤线栅6之后的强度I等同。在本实施例中，FPD3检测像素列b、c、d的X射线强度，通过实际测量求出沿像素列b、c、d的长边方向的X射线强度的平均强度Ib、Ic、Id。使此时的阴影位置和平均强度Ib、Ic、Id对应地标示位置(plot)。
(步骤T3)移动到阴影全部覆盖的位置？
在步骤T1，若滤线栅6整体移动到像素列c中阴影33全部覆盖的位置，则作为图14所示的关系(曲线图)完成，结束图10的一系列的流程。另一方面，在步骤T1，滤线栅6整体没有移动到像素列c中阴影33全部覆盖的位置时，作为图14所示的关系(曲线图)没有完成，返回步骤T1，反复步骤T1～T3。
通过反复上述步骤T1～T3，阴影位置和与其建立了对应的平均强度Ib、Ic、Id分别被标示位置，作成图14所示的关系。设像素列c中不覆盖阴影33时的X射线强度(这里是平均强度)Ic0时，如图14所示，在作为像素列c中覆盖阴影33之前的位置的起点时，X射线强度Ic是Ic0，像素列c中阴影33开始覆盖时，X射线强度Ic渐渐变小，像素列c中阴影33全部覆盖时，X射线强度Ic成为“0”。图6是基准位置时，示出像素列c中阴影33覆盖一部分的情况，图14中也是在阴影位置是基准位置时，示出X射线强度Ic比Ic0小且比“0”大的情况。
(步骤S6)有实际的被检体的状态下的实际测量
下面，在有与在步骤S3～S5所用的被检体M(这里是体模Ph)不同的被检体M的状态下进行X射线摄像。如图1所示，采用实际的X射线摄像中使用的被检体M。在X射线管2和滤线栅6之间存在实际被检体M，从X射线管2向滤线栅6以及FPD3照射X射线，从而在有实际被检体M的状态下进行X射线摄像，进行有实际被检体M的状态的实际测量。即，X射线管2在有实际被检体M(实际的X射线摄像中使用的被检体M)的状态下照射X射线，经由滤线栅6入射到FPD3，从而与步骤S3同样地得到有被检体M的状态下的实际测量的透过滤线栅6后的强度即实际测量强度G。具体而言，FPD3的检测元件d(参照图3)将有被检体M的状态下的X射线变换为电信号后读出，变换为与电信号相应的像素值。
此时，还检测图6所示的阴影像素34的X射线强度，也得到阴影像素34的实际测量强度。如上所述，将沿阴影33不覆盖的像素列a、b、f、g的长边方向的X射线强度的平均强度分别设为Ia0、Ib0、If0、Ig0，将沿阴影33覆盖至少一部分的像素列c、d、e的长边方向的X射线强度的平均强度分别设为Ic、Id、Ie。
(步骤S7)假设为阴影不覆盖时强度的估计
根据在步骤S6求出的像素列a、b、f、g的X射线强度(这里是平均强度)Ia0、Ib0、If0、Ig0，通过对同样在步骤S6求出的阴影33覆盖至少一部分的像素列c、d、e的X射线强度(这里是平均强度)Ic、Id、Ie进行插值，第1强度估计部41估计X射线强度Ic0′、Id0′、Ie0′。即，估计在假设为像素列c、d、e中阴影33不覆盖的情况下的有被检体M的状态下的X射线强度Ic0′、Id0′、Ie0′。
为此，如图15中的黑圆点所示，使在步骤S6求出的像素列a、b、f、g的X射线强度Ia0、Ib0、If0、Ig0和像素列a、b、f、g对应地标示位置，并且使在步骤S6求出的像素列c、d、e的X射线强度Ic、Id、Ie和像素列c、d、e对应地标示位置。通过在有被检体M的状态下焦点位置发生移动，对于关于阴影位置产生稍微偏移的、阴影33覆盖的像素列c、d、e中，在图15中示出，与其他像素列的强度Ia0、Ib0、If0、Ig0相比较，强度Ic、Id、Ie下降。在本实施例中，与直接线透过率Cp、变化率Rcs同样地，通过X射线强度Ia0、Ib0、If0、Ig0的平滑/插值计算，估计X射线强度Ic0′、Id0′、Ie0′。将由第1强度估计部41估计出的强度Ic0′、Id0′、Ie0′送入阴影位置算出部42。
(步骤S8)阴影位置的算出
根据由步骤S6求出的像素列c的X射线强度Ic(即实际测量强度Ic)、由第1强度估计部41估计出的强度Ic0′、Id0′、Ie0′、由步骤T1～T3求出的没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素列c、d、e的X射线强度以及阴影位置的关系(参照图14)，阴影位置算出部42求出有被检体M的状态下的阴影位置。
在采用图14所示那样的关系的曲线图的情况下，由图14求出：通过没有被检体的状态下的步骤T2的实际测量而求出的、阴影33覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度Ic和该像素列c中阴影33不覆盖时的X射线强度Ic0的比即Ic/Ic0。换言之，用Ic0使图14的曲线图归一化(用Ic0除)时，成为在没有被检体的状态下使标识用吸收体7沿吸收箔6a的配置方向(这里是图6(c)中的B方向)逐次移动时的多个阴影位置、以及在各个阴影位置的阴影33覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度Ic、与该像素列c中阴影33不覆盖时X射线强度Ic0的比Ic/Ic0的曲线图。另一方面，求出由步骤S6求出的像素列c的X射线强度Ic(即实际测量强度Ic)和由第1强度估计部41估计出的强度Ic0′的比即Ic/Ic0′。
从图14的曲线图求出没有该被检体的状态下的比Ic/Ic0，假设有被检体M的状态下的比Ic/Ic0′与没有被检体的状态下的比Ic/Ic0相等，从图14求出由步骤S6求出的像素列c的实际测量强度Ic和由第1强度估计部41估计的强度Ic0′的比Ic/Ic0′变得相等的(没有被检体的状态下的)比Ic/Ic0的阴影位置xg。如此，利用阴影33覆盖至少一部分的像素列c的实际测量强度Ic，与在各个阴影位置的阴影33覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度Ic和该像素像素列c中阴影33没有覆盖时的X射线强度Ic0的比Ic/Ic0成比例的情况，通过使标识用吸收体7沿吸收箔6a的配置方向逐次移动的实际测量，能够求出没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度以及与其建立了对应的阴影位置的关系。在本实施例中，因为图14的曲线图是关注于像素列c的曲线图，所以进行了从像素列c的强度Ic求取阴影位置xg的说明，但是除了像素列c以外，也能够根据阴影33覆盖的像素列d、e的强度Id、Ie，与强度Ic同样地求出阴影位置xg。
如此，根据(A)通过有被检体M的状态下的FPD3的实际测量而求出的阴影覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度Ic、(B)由第1强度估计部41估计出的X射线强度Ic0′、Id0′、Ie0′以及(C)没有被检体的状态下的阴影33覆盖至少一部分的像素列c的X射线强度以及与其建立了对应的阴影位置的关系(参照图14)，阴影位置算出部42求出有被检体M的状态下的阴影位置xg。将由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的阴影位置xg送入焦点位置算出部43。
(步骤S9)焦点位置的算出
根据由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的阴影位置xg(这里是后述的x0 L′、x0 R′)、吸收箔6a与FPD3间的距离d、没有被检体的状态下的对从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置的阴影位置xg(这里是后述的x0 L、x0 R)，焦点位置算出部43求出有被检体M的状态下的FPD3对X射线管2的焦点位置Xf。
如图16所示，设从滤线栅6中心到左上部吸收体71的左端的距离为WgL，设从滤线栅6中心到右下部吸收体72的右端的距离为WgR。此外，设没有被检体的状态下的基准SID(L0)的从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置的坐标为X0＝0，将基于该基准位置X0的左上部吸收体71的阴影位置设为x0 L，将基于基准位置X0的右下部吸收体72的阴影位置设为x0 R。此外，将有被检体M的状态下的SID设为L，将基于该SID(L)的基准位置X0的左上部吸收体71的阴影位置设为x0 L′，将基于基准位置X0的右下部吸收体72的阴影位置设为x0 R′。
这里，即使焦点位置向吸收箔6a的长边方向(X方向、图16中与纸面垂直的方向)发生了移动，该移动给予校正参数的变化，在实用等级下能够忽视，所以将没有被检体的状态下的从连结垂线PL上的L0和X0的照射轴到有被检体M的状态下的照射轴的轴间的移动距离设为焦点位置Xf。关注左上部吸收体71的左端的阴影33，通过简单的几何学计算，表示为下述(14)式、(15)式。
x0 L＝L·WgL/(L-d-h)               ...(14)
Xf＝(x0 L′-x0 L)·(L-d-h)/(d+h)    ...(15)
从滤线栅6中心到左上部吸收体71的左端的距离WgL、吸收箔6a和FPD3间的距离d、吸收箔6a的高度h是已知的。在有作为X射线摄像时的被检体M的状态下的SID(L)也由装置的硬件信息等而已知的情况下，从上述(14)式求出没有被检体的状态下的左上部吸收体71的阴影位置x0 L，将该求出的没有被检体的状态下的左上部吸收体71的阴影位置x0 L′、和在步骤S8由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的左上部吸收体71的阴影位置x0 L′代入上述(15)式中，求出有被检体M的状态下的FPD3对X射线管2的焦点位置Xf。
另一方面，在有作为X射线摄像时的被检体M的状态下的SID(L)是未知的情况下，通过关注了右下部吸收体72的右端的阴影33的、与上述(14)、(15)式同样的下述(16)、(17)式求出L后，求出焦点位置Xf。
x0 R＝L·WgR/(L-d)                ...(16)
Xf＝(x0 R′-x0 R)·(L-d-h)/(d+h)   ...(17)
根据上述(14)～(17)式，消去x0 L、x0 R，得到下述(18)式。
L＝(x0 L′-x0 R′)·d·(d+h)/
{(x0 L′-WgL)·d-(x0 R′-WgR)·(d+h)}        ...(18)
从滤线栅6中心到右下部吸收体72的右端的距离WgR是已知的，将该已知的距离距离WgR代入上述(18)式中，并且代入在步骤S8由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的右下部吸收体72的阴影位置x0 R′，求出有被检体M的状态下的SID(L)。即，因为在步骤S8求出了有被检体M的状态下的阴影位置xg(x0 L′、x0 R′)，所以通过将所求出的阴影位置xg和已知的距离WgL、WgR、吸收箔6a和FPD3间的距离d、吸收箔6a的高度h代入上述(18)式中，来求出有被检体M的状态下的SID(L)。将所求出的SID(L)代入上述(14)、(15)式或者上述(16)、(17)式，能够求出焦点位置Xf。
如此，根据(a)由阴影位置算出部42求出的有被检体M的状态下的阴影位置xg(x0 L′、x0 R′)、(b)吸收箔6a和FPD3间的距离d以及(c)没有被检体的状态下的对从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置X0的阴影位置xg(x0 L、x0 R)，焦点位置算出部43求出有被检体M的状态下的FPD3对X射线管2的焦点位置Xf。将由焦点位置算出部43求出的有被检体M的状态下的焦点位置Xf送入参数校正部45中。
(步骤S10)参数的校正
根据X射线摄像之前预先求出的物理量即直接线透过率Cp以及(关于透过散射线强度Sc的)变化率Rcs以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置Xf的关系、以及由焦点位置算出部43求出的有被检体M的状态下的焦点位置Xf，校正直接线透过率Cp以及变化率Rcs。
如上所述，直接线透过率Cp的情况以及变化率Rcs的情况，都通过透过率插值部53、变化率插值部57考虑离散的距离Ls+1、Ls+2、Ls+3、……而进行了插值，但是对于吸收箔6a的配置方向，没有考虑。因此，为了进行还考虑了吸收箔6a的配置方向的插值(校正)，在步骤S10进行参数(直接线透过率Cp以及变化率Rcs)的校正。另外，在该校正中，还考虑了SID(L)的离散的值(L1、L2、......、Lm、Lm+1、......)，所以在透过率插值部53、变化率插值部57不需要一定进行考虑了离散的距离的插值，也可以仅将由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp以及由变化率算出部56求出的变化率Rcs送入参数校正部45。
具体而言，如图17所示，按每个离散的SID(L1、L2、......、Lm、Lm+1、......)、并且按吸收箔6a的每个配置方向(Y方向)的每个离散的焦点位置(Xfn、Xf-n+1、Xf-n+2、......、Xf0、......、Xfn-2、Xfn-1、Xfn)，在X射线摄像前预先求出直接线透过率Cp以及变化率Rcs。对于直接线透过率Cp以及变化率Rcs的算出方法，利用体模Ph或者实际的X射线摄像中所用的相同被检体M，本来，一边使X射线管2如图17那样离散地移动一边进行步骤S1～S9来预先求出即可。如此，在X射线摄像之前预先求出参数(直接线透过率Cp以及变化率Rcs)以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置Xf的关系。
但是实际上，使X射线管2移动时，如上所述以X射线管2为代表的放射线照射单元分量重，使这种分量重的X射线管2沿(滤线栅6的)吸收箔6a的配置方向(Y方向)平行地移动时，具有如下问题：即使精细地设定移动距离，实际的移动距离也与所设定的移动距离不同。对于该问题，不仅是X射线管2，对于与X射线管2的移动联动的以FPD3为代表的放射线检测单元，也是同样的。因此，改变使以X射线管2为代表的放射线照射单元、以FPD3为代表的放射线检测单元移动来进行放射线摄像(在本实施例中是X射线摄像)的、或者将使放射线照射单元(在本实施例中是X射线管2)、放射线检测单元(在本实施例中是FPD3)移动而得到的数据供放射线摄像(在本实施例中是X射线摄像)使用的想法，而想到了使比放射线照射单元(在本实施例中是X射线管2)、放射线检测单元(在本实施例中是FPD3)分量轻的散射放射线去除单元(在本实施例中是滤线栅6)移动。
即，移动机构60的Y方向调节螺钉60y(参照图7)使滤线栅6沿吸收层6a的配置方向(Y方向)平行地移动。例如，从图18(a)所示的状态，如图18(b)所示，想使X射线管2向Y方向中的B-方向移动。关注处于第g个的吸收箔6a，该吸收箔6a的阴影32以(还参照图4、图6)从X射线管2的焦点F向FPD3引垂线PL的基准位置X0(参照图16)起的第k个像素为中心跨多个像素。在本实施例中，如图18(a)所示，所关注的处于第g个的吸收箔6a的阴影32覆盖3个像素(k-1)、k、(k+1)。另外，在图18中，为了较大地图示阴影32，较粗地图示了吸收箔6a的宽度，但是需留意实际的吸收箔6a的宽度较薄。
从图18(a)所示的状态如图18(b)所示想使X射线管2向Y方向中的B-方向移动时，假设使X射线管2移动各个像素的间隔(即像素间距Wd)的整数(设整数为m时，例如m＝2)倍。如上所述，设像素间距Wd＝0.15mm、m＝2时，假设X射线管2从基准位置X0＝0以0.3mm(＝0.15mm×2＝Wd×m)间隔进行移动。而且，只要最终地求出在假设X射线管2发生了移动时的3个像素(k-1)、k、(k+1)的参数(直接线透过率Cp以及变化率Rcs)，就能够求出图17所示的参数以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置的关系中的、X射线管2移动了Wd×m时的参数。
为此，实际上不移动X射线管2，而从图18(a)所示的状态如图18(c)所示地移动机构60的Y方向调节螺钉60y(参照图7)使滤线栅6向Y方向中的B+方向移动。B+方向是与上述B-方向相反的方向，以B+方向为基准时，移动机构60的Y方向调节螺钉60y使X射线管2向作为移动方向的与B+方向相反的方向B-方向假设地移动各个像素的间隔(即像素间距Wd)的整数(例如m＝2)倍。通过该B+方向的滤线栅6的移动，处于第g个的吸收箔6a也移动了Wd×m。将该移动后的吸收箔6a设为第gm个。如图18(c)所示，处于该第gm个的吸收箔6a的阴影32覆盖分别从3个像素(k-1)、k、(k+1)移动了Wd×m的像素(k-m-1)、(k-m)、(k-m+1)。
图18(b)所示的、由从X射线管2的焦点F向FPD3所引的垂线L、FPD3的检测面、从处于第g个的吸收箔6a的阴影32(对于像素是(k-1)、k、(k+1))连结X射线管2的焦点F的照射线形成的图形(直角三角形)，与图18(c)所示的、由从X射线管2的焦点F向FPD3所引的垂线L、FPD3的检测面、从处于第gm个的吸收箔6a的阴影32(对于像素是(k-m-1)、(k-m)、(k-m+1))连结X射线管2的焦点F的照射线所形成的图形(直角三角形)全等。因此，由假设应该得到的在3个像素(k-1)、k、(k+1)的直接线透过率Cp以及变化率Rcs的算出，能够置换为在滤线栅6通过移动机构60的Y方向调节螺钉60y移动了Wd×m的状态下从X射线管2照射X射线从而由透过率算出部52/透过率插值部53/变化率算出部56/变化率插值部57求出的在3个像素(k-m-1)、(k-m)、(k-m+1)的直接线透过率Cp以及变化率Rcs的算出。即，补正部44能够将假设应该得到的在3个像素(k-1)、k、(k+1)的直接线透过率Cp以及变化率Rcs作为通过移动机构60的Y方向调节螺钉60y而滤线栅6移动了Wd×m的状态下从X射线管2照射X射线而求出的在3个像素(k-m-1)、(k-m)、(k-m+1)的直接线透过率Cp以及变化率Rcs来补正。
对于图16中没有图示的其他吸收箔6a，滤线栅6的吸收箔6a以及阴影位置的位置关系也是同样的，由Y方向调节螺钉60y假设地使X射线管2向作为移动方向的与B+方向相反的方向的B-方向移动Wd×m而得到的在各像素的直接线透过率Cp以及变化率Rcs的值，能够置换为通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6向B+方向移动Wd×m而得到的在各像素的直接线透过率Cp以及变化率Rcs的值。通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6向B-方向移动的情况也同样。
另外，为了使滤线栅6实际移动，以吸收箔6a的阴影32为例进行了说明，但是也可以采用在本实施例所用的在标识用吸收体7的阴影33覆盖的像素的直接线透过率Cp以及变化率Rcs来进行补正。在本实施例中，标识用吸收体7的阴影33如图6所示跨3个像素，所以能够适用于标识用吸收体7的阴影33。此外，在计算直接线透过率Cp时(也包括插值的情况)，能够在没有被检体的状态下取得直接线透过率Cp，但是在计算变化率Rcs时(也包括插值的情况)，如图13所示在有体模Ph的状态下取得变化率Rcs。因此，如图18(c)所示，在使滤线栅6实际移动来计算变化率Rcs时，优选体模Ph也向与滤线栅6的移动方向相同的方向移动相同的距离。另外，在厚度一样的丙烯平板的体模Ph的情况下，没有必要一定使体模Ph与滤线栅6的移动一起移动，可以使体模Ph固定。
如此，代替使X射线管2实际移动来计算每个X射线管2对FPD3的焦点位置Xf的参数，通过利用使滤线栅6移动的状态下得到的参数进行补正，求出图17所示的参数以及与其建立了对应的X射线管2对FPD3的焦点位置的关系。
匹配在步骤S9由焦点位置算出部43求出的有被检体M的状态下的焦点位置Xf对应于图17的哪个位置，作为在该位置的直接线透过率Cp以及变化率Rcs被校正后得到的值，取得该直接线透过率Cp以及变化率Rcs。另外，由焦点位置算出部43求出的焦点位置Xf处于图17的离散的值之间的情况下，通过平滑/插值计算来求出焦点位置Xf。插值计算是对SID以及(在吸收箔6a的配置方向的)焦点位置的双方进行插值的二维插值，作为最简单的插值方法有直线近似插值法。如此对通过预先实际测量而求出的参数进行插值来进行计算，所以能够事前评价各参数的误差，通过缩小离散的位置的间距(间隔)能够获得所需的精度。
(步骤S11)强度的估计/插值
在步骤S4中也进行了叙述，在步骤S6得到的像素值与有被检体M的状态下的实际测量的透过滤线栅6后的强度即实际测量强度G等同。同样地，像素指定部51指定相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)作为3个像素的组合。然后，根据由变化率算出部56求出的变化率Rcs、由变化率插值部57插值后的变化率Rcs或者由参数校正部45校正后的变化率Rcs、和由透过率算出部52求出的直接线透过率Cp、由透过率插值部43插值后的直接线透过率Cp或者由参数校正部45校正后的直接线透过率Cp，第2强度估计部54再次估计在由像素指定部51指定的相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的透过散射线强度Sc、估计直接线强度P。
与步骤S4同样地，通过解联立方程式来估计透过散射线强度Sc、估计直接线强度P，但是与步骤S4不同的部分是：考虑了变化率Rcs这一参数的点；关于透过散射线强度Sc的式子和关于估计直接线强度P的式各不相同的点。另外，对于与步骤S4共通的部分，省略其说明。
在步骤S11中，设透过散射线强度Sc是滤线栅6的吸收箔中没有变形等那样的箔的不均匀性且设置状态为理想情况的透过散射线强度。若去除透过散射线强度Sc由于滤线栅6的不均匀性而产生的变化率，则在被检体是水柱(例如水圆柱)、人体等，放射线是X射线、γ射线的情况下，该变化是平滑的，所以用在相邻的3个像素间相等的下述(1)″式表示。
Scn-1＝Scn＝Scn+1                       ...(1)″
实际测量强度G用等于估计直接线强度P和直接线透过率Cp的积与透过散射线强度Sc和变化率Rcs的积的和的、每相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)的联立方程式(2)″～(4)″式表示。
Gn+1＝Pn+1·Cpn+1+Scn+1·Rcsn+1         ...(2)″
Gn＝Pn·Cpn+Scn·Rcsn                   ...(3)″
Gn-1＝Pn-1·Cpn-1+Scn-1·Rcsn-1         ...(4)″
各像素的估计直接线强度P，与步骤S3的丙烯平板的体模Ph的情况不同，有被检体M的形状、材质等引起的变化，其变化由相邻像素的估计直接线强度P的插值运算表示。在本实施例中，在相邻的3个像素(n-1)、n、(n+1)内的估计直接线强度P的变化如下述(5)″式所示，能够进行直线近似。
Pn(Pn+1+Pn-1)/2                         ...(5)″
对于估计直接线强度P的插值方法，与在直接线透过率Cp的插值、步骤S4的透过散射线强度Sc的插值中所叙述的相同，例如可以利用拉格朗日插值法，只要是通常所使用的插值法，不特别限定于上述(5)″式。
通过解由这样的上述(1)″～(5)″式得到的联立方程式，估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1、透过散射线强度Scn(＝Scn+1＝Scn-1)如下述(6)″～(9)″式那样求出。
Scn＝Gn+1/Rcsn+1-{(Cpn·Rcsn-1-2Cpn-1·Rcsn)
·Gn+1+2Cpn-1·Rcsn+1·Gn-Cpn·Rcsn+1·
Gn-1}/(Cpn+1·Cpn·Rcsn+1·Rcsn-1-2Cpn+1
·Cpn-1·Rcsn+1·Rcsn+Cpn·Cpn-1
·Rcsn+1 2)                     ...(6)″
Pn-1＝{(Cpn·Rcsn-1-2Cpn-1·Rcsn)·Gn+1+2Cpn-1
·Rcsn+1·Gn-Cpn·Rcsn+1·Gn-1}/(Cpn+1·
Cpn·Rcsn-1-2Cpn+1·Cpn-1·Rcsn+Cpn·
Cpn-1·Rcsn+1)                 ...(7)″
Pn＝Gn/Cpn-Rcsn·[Gn+1/Rcsn+1-{(Cpn·Rcsn-1-
2Cpn-1·Rcsn)·Gn+1+2Cpn-1·Rcsn+1·Gn-Cpn·
Rcsn+1·Gn-1}/(Cpn+1·Cpn·Rcsn+1·Rcsn-1-
2Cpn+1·Cpn-1·Rcsn+1·Rcsn+Cpn·Cpn-1·
Rcsn+1 2)]                      ...(8)″
Pn+1＝Gn+1/Cpn+1-Rcsn-1·[{(Cpn·Rcsn-1-
2Cpn-1·Rcsn)·Gn+1+2Cpn-1·Rcsn+1·Gn-Cpn·
Rcsn+1·Gn-1}/(Cpn+1·Cpn·Rcsn+1·Rcsn-1-
2Cpn+1·Cpn-1·Rcsn+1·Rcsn+Cpn·Cpn-1·
Rcsn+1 2)]                      ...(9)″
采用上述(6)″～(9)″式而求出的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1、透过散射线强度Scn(＝Scn+1＝Scn-1)是在上述(1)″～(5)″式的联立方程式的解中包含的分母不为“0”时求出的值。
上述(1)″～(5)″式的联立方程式的解中包含的分母为“0”时，不能解上述(1)″～(5)″式的联立方程式，所以对于成为分母为“0”时的组合的3个像素(n-1)、n、(n+1)，求不出此时的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1或者透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1，就不能进行估计。成为分母为“0”时的组合的3个像素(n-1)、n、(n+1)时的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1或者透过散射线强度Scn-1、Scn、Scn+1的估计方法，有例如下述的1)、2)两个方法。
1)方法，是先求出透过散射线强度Sc的方法。因为设滤线栅6的吸收箔中没有变形等且设置状态为理想的情况的透过散射线强度Sc，所以首先，利用分母不为“0”时得到的多个透过散射线强度Scn，包含分母为“0”而还未得到的像素，通过适当的平滑/插值计算，求出对全部像素的透过散射线强度Scn～。如在上述(1)″式也叙述的那样，在被检体是水柱(例如水圆柱)、人体等，放射线是X射线、γ射线的情况下，变化是平滑时，平滑处理还具有减少统计变动误差引起的偏差的效果，得到接近透过散射线强度Scn的真值的值Scn～。将如此求出的透过散射线强度Scn～，针对全部像素代入上述(3)式的Scn中，直接求出估计直接线强度Pn。在该方法中，如上所述，对于估计直接线强度P，不进行基于分母不是“0”的像素的值的平滑/插值计算，所以具有估计直接线强度P的图像中没有分辨率的劣化这一大优点。
2)方法，是利用由上述(7)″～(9)″式已经得到的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1，对还未得到的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1与上述(5)″式同样地进行插值的方法。即，强度插值部55对由第2强度估计部54估计出的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1进行插值。对于此时的插值，也是只要是通常所采用的插值法，则不特别限定于上述(5)″式。将由强度插值部55插值后的估计直接线强度Pn-1、Pn、Pn+1送入显示部5等。
如此，与步骤S4同样地，如上所述，可以先求出透过散射线强度Scn，也可以先求出估计直接线强度Pn。
如此，经过步骤S1～S11，通过将在步骤S11求出的估计直接线强度Pn用作像素值，能够恰当地得到减少了散射线、滤线栅6引起的虚像的X射线图像。可以将相关的X射线图像显示输出到上述显示部5中，也可以写入以RAM(Random-Access Memory)等为代表的存储介质中进行存储，并适当地根据需要而读出，也可以印刷输出到以打印机等为代表的印刷单元中。此外，在由步骤S11的1)的方法比估计直接线强度Pn先求出透过散射线强度Scn的情况下，之后求出估计直接线强度Pn之后，作为X射线图像输出给显示部5、存储介质、印刷单元等即可。
根据本实施例的X射线摄像装置，吸收散射线(散射X射线)的吸收箔6a的配置方向(Y方向)相对于检测元件d的行方向、列方向中的行方向平行，并且相对于FPD3检测面平行地配置各个吸收箔6a从而构成滤线栅6。移动机构60的Y方向调节螺钉60y使滤线栅6沿吸收箔6a的配置方向(Y方向)平行地移动。因此，Y方向调节螺钉60y使滤线栅6移动给定距离，从X射线管2照射X射线时，滤线栅6通过Y方向调节螺钉60y移动了上述给定距离的状态下从X射线管2照射X射线，从而得到由物理量算出单元(在本实施例中是透过率算出部52/透过率插值部53/变化率算出部56/变化率插值部57)求出的物理量、即参数(在本实施例中是直接线透过率Cp以及变化率Rcs)。另一方面，在假设使X射线管2沿与Y方向调节螺钉60y的移动方向(例如B+方向)相反的方向(在Y方向调节螺钉60y的移动方向是B+方向时，相反的方向是B-方向)移动了给定距离时，由该假设应该得到的参数，可以看做与滤线栅6通过Y方向调节螺钉60y移动了上述给定距离的状态下从X射线管2照射X射线从而由物理量算出单元(透过率算出部52/透过率插值部53/变化率算出部56/变化率插值部57)求出的参数相同。因此，补正部44将由该假设应该得到的参数，作为通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6移动了上述给定距离的状态下从X射线管2照射X射线从而由物理量算出单元(透过率算出部52/透过率插值部53/变化率算出部56/变化率插值部57)求出的参数，进行补正，从而能够不使X射线管2移动，而仅移动滤线栅6。因此，与使X射线管2发生了移动时应该得到的参数等同的参数，能够通过移动滤线栅6来得到，能够减少位置偏差。
在本实施例中，将移动机构60构成为能够将滤线栅6沿吸收箔6a的配置方向(Y方向)平行地移动构成X射线图像的各个像素的间隔(即像素间距Wd)的整数倍(使整数为m时，Wd×m)。将假设使X射线管2沿与移动机构60的Y方向调节螺钉60y的移动方向(例如B+方向)相反的方向(在Y方向调节螺钉60y的移动方向是B+方向时，相反的方向是B-方向)移动了上述整数个像素(这里是m个像素)时的参数(参照图18(b))，作为通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6移动了整数个像素(m个像素)的状态下从X射线管2照射X射线而求出的参数，补正部44进行补正。如此，若将通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6移动的给定距离设定为像素的间隔的整数倍(Wd×m)，则假设X射线管2移动的位置和滤线栅6实际移动的位置的间隔成为整数个像素的关系，所以在像素间没有偏差，能够准确地补正参数。
在本实施例中，物理量(参数)是没有被检体的状态下的实际测量所求出的基于滤线栅6的直接线(直接X射线)的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率Cp、以及有被检体的状态下的实际测量所求出的与透过滤线栅6后的散射线(散射X射线)强度即透过散射线强度Sc相关的变化率Rcs。在参数为直接线透过率Cp、以及(关于透过散射线强度Sc的)变化率Rcs的情况下，透过率算出部52/透过率插值部53求出直接线透过率Cp，并且变化率算出部56/变化率插值部57求出变化率Rcs。而且，将假设使X射线管2沿与Y方向调节螺钉60y的移动方向(例如B+方向)相反的方向(在Y方向调节螺钉60y的移动方向是B+方向的情况下，相反的方向是B-方向)移动了给定距离(在本实施例中是Wd×m)时的直接线透过率Cp以及变化率Rcs，作为通过Y方向调节螺钉60y使滤线栅6移动了给定距离(Wd×m)的状态下从X射线管2照射X射线而求出的直接线透过率Cp以及变化率Rcs，补正部44进行补正。通过将如此补正后的直接线透过率Cp以及变化率Rcs供X射线摄像(在本实施例的情况下是图17的位置关系)使用，能够利用没有位置偏差的直接线透过率Cp以及变化率Rcs进行虚像处理，去除位置偏差引起的虚像。
本发明不局限于上述实施方式，能够如下所述地变形实施。
(1)在上述实施例中，作为放射线，以X射线为例进行了说明，但是也适用于X射线以外的放射线(例如γ射线等)。
(2)在上述实施例中，放射线摄像装置是用于医用等的图1所示那样的载置板1上载置被检体来进行摄影的构成，但是不局限于此。例如，也可以是如用于工业用等的非破坏检测装置那样在传送带(belt)上搬运被检体(该情况下，检测的对象物是被检体)来进行摄影的构造，还可以是用于医用等的X射线CT装置等那样的构造。
(3)在上述实施例中，作为以滤线栅为代表的散射放射线去除单元，采用了通气格栅，但是不局限于此。除了空隙，也可以是如铝、有机物质等那样使以X射线为代表的放射线透过的中间物质所构成的滤线栅。此外，如图19所示，也可以是交叉滤线栅。具体而言，沿图3中的Y方向依次交互地排列图3中的沿X方向的吸收箔6a和中间层6c，并且沿图3中的X方向依次交互地排列图3中的沿Y方向的吸收箔6b和中间层6c，从而使吸收箔6a和吸收箔6b相互交叉。这里，图3中的X方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的行方向平行，图3中的Y方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的列方向平行。因此，吸收箔6a、6b的配置方向相对于检测元件d的行方向以及列方向的两方向平行。
(4)在上述实施例中，设置了标识用吸收体7，但是未必必须设置。
(5)在上述实施例中，作为补正部44的对象的物理量(参数)是直接线透过率以及透过散射线强度的变化率，但是也可以仅是直接线透过率、或者仅是透过散射线强度的变化率。
(6)在上述实施例中，作为补正部44的对象的物理量(参数)是直接线透过率以及透过散射线强度的变化率，但是不局限于此。只要是与放射线强度相关的物理量，则也可以是例如分配给构成放射线图像(在实施例中是X射线图像)的各个像素的与由放射线检测单元(在实施例中是FPD)检测的放射线强度(在实施例中是X射线图像)相应的像素值(强度)。在参数是像素值的情况下，物理量算出单元计算像素值。并且，将假设使放射线照射单元(在实施例中是X射线管2)向与移动单元(在实施例中是移动机构60的Y方向调节螺钉60y)的移动方向相反的方向移动了相当于给定距离的像素份时的像素值，作为散射放射线去除单元(在实施例中是滤线栅6)通过移动单元(Y方向调节螺钉60y)移动了相当于给定距离的像素份的状态下从放射线照射单元(X射线管2)照射放射线(在实施例中是X射线)从而由物理量算出单元求出的像素值，补正单元(在实施例中是补正部44)进行补正。在有被检体M的状态下计算像素值时，优选使被检体M与滤线栅6的移动联动地进行移动。

Claims (6)

1.一种放射线摄像装置，用于获得放射线图像，其特征在于，
具备照射放射线的放射线照射单元、去除散射放射线的散射放射线去除单元、和将用于检测放射线的多个检测元件构成为矩阵状的放射线检测单元，
吸收所述散射放射线的吸收层的配置方向相对于所述检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且相对于所述放射线检测单元的检测面平行地配置各个所述吸收层从而构成所述散射放射线去除单元，
所述装置具备：
移动单元，其使所述散射放射线去除单元与所述吸收层的配置方向平行地移动；
物理量算出单元，其根据由所述放射线检测单元检测出通过所述散射放射线去除单元的透过后的放射线的情况，计算关于放射线强度的物理量；和
补正单元，其将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了给定距离时的物理量，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述给定距离的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述物理量，进行补正。
2.根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于，
所述移动单元构成为能够使所述散射放射线去除单元与所述吸收层的配置方向平行地移动构成所述放射线图像的各个像素的间隔的整数倍，
所述补正单元，将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了所述整数的像素份时的物理量，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述整数的像素份的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述物理量，进行补正。
3.根据权利要求1或2所述的放射线摄像装置，其特征在于，
所述物理量是通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的通过所述散射放射线去除单元的直接放射线的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率，
所述物理量算出单元求取所述直接线透过率，
所述补正单元，将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了所述给定距离时的直接线透过率，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述给定距离的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述直接线透过率，进行补正。
4.根据权利要求1或2所述的放射线摄像装置，其特征在于，
所述物理量是透过所述散射放射线去除单元之后的散射放射线强度即关于透过散射线强度的变化率，
所述物理量算出单元求取所述变化率，
所述补正单元，将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了所述给定距离时的变化率，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述给定距离的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述变化率，进行补正。
5.根据权利要求1或2所述的放射线摄像装置，其特征在于，
所述物理量是通过没有被检体的状态下的实际测量而求出的通过所述散射放射线去除单元的直接放射线的透过前以及透过后的透过率即直接线透过率、以及通过有被检体的状态下的实际测量而求出的透过所述散射放射线去除单元之后的关于散射放射线强度即关于透过散射线强度的变化率，
所述物理量算出单元求取所述直接线透过率以及所述变化率，
所述补正单元，将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了所述给定距离时的直接线透过率以及变化率，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了所述给定距离的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述直接线透过率以及所述变化率，进行补正。
6.根据权利要求1或2所述的放射线摄像装置，其特征在于，
所述物理量是分配给构成所述放射线图像的各个像素的、与由所述放射线检测单元检测到的放射线强度相应的像素值，
所述物理量算出单元求取所述像素值，
所述补正单元，将假设使所述放射线照射单元向与所述移动单元的移动方向相反的方向移动了相当于所述给定距离的像素份时的像素值，作为所述散射放射线去除单元通过所述移动单元移动了相当于给定距离的像素份的状态下从所述放射线照射单元照射放射线从而由所述物理量算出单元求出的所述像素值，进行补正。
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