CN102525516A - 放射线图像取得方法和放射线摄影装置 - Google Patents

放射线图像取得方法和放射线摄影装置 Download PDF

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Abstract

放射线图像取得方法和放射线摄影装置。在放射线摄影装置中，第一和第二格栅或者放射线图像检测器被构成为相对于放射线摄影装置装卸自如。该放射线摄影装置包括检测放射线图像检测器的安装和拆卸的摄影盒装卸检测单元或检测第一格栅和第二格栅的安装和拆卸的格栅装卸检测单元。该放射线摄影装置还包括预照射控制单元，该预照射控制单元控制放射线源，使得当检测到放射线图像检测器或者第一和第二格栅的安装或拆卸时，执行用于检测第一、第二格栅与放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。

Description

放射线图像取得方法和放射线摄影装置
技术领域
本发明涉及利用格栅的放射线图像取得方法和放射线摄影装置。
背景技术
因为X射线根据构成X射线所透过的物质的元素的原子数以及该物质的密度和厚度而衰减，所以X射线被用作为从被摄体的外部观察该被摄体的内部的探测器。X射线摄影被广泛地用在医疗诊断、非破坏性检查等中。
在一般的X射线放射线摄影系统中，被摄体被布置在用于发出X射线的X射线源与用于检测X射线图像的X射线图像检测器之间。在该状态下，对被摄体执行放射线摄影以取得被摄体的透过像。在该情况下，从X射线源向X射线图像检测器发出的各个X射线被衰减(吸收)一定的量，该量基于构成至X射线图像检测器的路径中存在的被摄体的物质的特性(原子数、密度和厚度)差别，并且衰减后的X射线入射到X射线图像检测器上。因此，通过X射线图像检测器检测到被摄体的X射线透过像，并且形成图像。作为X射线图像检测器，使用X射线敏感屏与膜的组合或者光可激励荧光体。此外，广泛地使用了利用半导体电路的平板检测器(FPD)。
然而，当构成物质的元素的原子数较小时，物质的X射线吸收率较低。因为在活体的软组织、软材料等中X射线吸收率的差异小，所以作为X射线透过像无法取得足够的强度(对比度)差异。例如，构成人体中的关节的关节软骨和软骨周围的滑液大部分由水构成。因此，两者之间的X射线吸收率差异很小，难以取得图像中足够的对比度。
近年来，研究了X射线相位对比摄影。在X射线相位对比摄影中，取得基于由于待检查的被摄体的折射率差异而引起的X射线波阵面的相位偏移的相位对比图像，而不是基于被摄体的吸收率差异所引起的X射线强度变化的图像。在利用相位差异的X射线相位对比摄影中，即使被摄体是X射线吸收率较低的低吸收率物体，也可以取得高对比度的图像。
X射线相位对比摄影是利用X射线相位/折射信息的新的摄影方法，能够对传统的基于X射线吸收的摄影方法所难以拍摄的软组织进行摄影。其中在基于X射线吸收的传统摄影方法中，由于X射线吸收率的差异很小，几乎不产生对比度的差异。
以往，MRI可以取得这种软组织的图像。然而，MRI摄影具有如下问题：摄影时间长达数十分钟，图像分辨率低至约1mm，并且成本效率低而难以用于体检等的常规检查。
以往，可以通过大型同步辐射设施(例如日本兵库县的SPring-8)等生成的相位对齐的单频X射线来在X射线相位对比摄影中对这种组织进行摄影。然而，这种设施太大而不能在普通的医院中采用。
如上所述，X射线相位对比摄影可显示在X射线吸收图像中难以辨识的软骨和软组织部的图像。因此，通过X射线相位对比摄影，可以利用X射线快速且容易地进行病变诊断。具体地，可以进行膝骨性关节炎、风湿性关节炎等的关节疾病；半月板、腱或韧带伤病等的运动损伤；以及乳癌肿瘤等病变的诊断。因此，X射线相位对比摄影有助于在将来的老龄社会中实现潜在患者的早期诊断和早期治疗，并且有助于减少医疗费用。
在X射线相位对比摄影中，例如已经提出了一种X射线相位对比摄影装置。在该X射线相位摄影装置中，两个格栅，即第一格栅和第二格栅隔着预定的距离彼此平行地布置。此外，通过第一格栅的Talbot干涉效应而在第二格栅的位置处形成第一格栅的自身像G1。此外，第二格栅对该自身像G1的强度进行调制以取得X射线相位对比图像。
这里，由与被摄体(特别是软组织)交互作用的X射线波阵面的相位偏移引起的X射线折射角最多仅几μrad。此外，必须测量由折射引起的X射线的通常大致为几μm的位置偏移量(位移量)，以提供识别这种软组织所需的足够的图像对比度。然而，放射线图像检测器的像素节距通常在数十μm到数百μm的范围内。因此，非常难以直接测量位置的偏移。因此，在如上所述的X射线相位对比摄影装置中，每次在格栅的排列方向上相对于两个格栅中的一个移动另一个格栅时取得图像，并且测量由两个格栅生成的莫尔(moiré)条纹的变化。具体地，利用通常称为条纹扫描的方法来分析莫尔条纹的相位偏移量，从而测量如上所述的微小折射角。然而，因为莫尔条纹的相位偏移量也非常小，所以莫尔像的很小的变动也会极大地影响相位复原的精度。
同时，已经提出了将放射线图像检测器等容纳在小的壳体中的各种放射线摄影盒。放射线摄影盒是方便的，因为它们薄并且大小适合于搬运。此外，可以基于被摄体的尺寸和类型，准备具有合适尺寸和形状的放射线摄影盒。放射线摄影盒被构成为可相对于放射线摄影装置装卸自如，可以在放射线摄影装置上安装基于被摄体条件的合适的摄影盒。在X射线相位对比摄影装置中，可以使用这样的放射线摄影盒。
此外，根据被摄体的尺寸等，X射线相位对比摄影装置的第一格栅和第二格栅有各种尺寸。与放射线图像检测器类似，第一格栅和第二格栅可以相对于X射线相位对比摄影装置装卸自如。可以根据检查的目的而更换第一格栅和第二格栅。此外，当第一格栅和第二格栅是装卸自如时，X射线相位对比摄影装置可以被构成为能够进行用于取得X射线相位对比图像的放射线摄影和用于取得普通吸收图像的放射线摄影两者。
然而，在X射线相位对比摄影装置中使用如上所述的摄影盒以及装卸自如的第一格栅和第二格栅时，每次进行安装或拆卸时，在放射线图像检测器与第一格栅、第二格栅之间产生相对位置偏差(定位失准、末对准、偏移、移位等)。此外，因为摄影盒装卸机构等被设计为具有特定的间隙，因此每次安装/拆卸摄影盒等时都极难进行μm级的位置对准。
当产生这样的相对位置偏差时，在放射线图像检测器的像素排列与第一格栅、第二格栅之间出现对准偏差，因而根据第一、第二格栅与放射线图像检测器的像素排列之间的角度，或者根据第一、第二格栅与放射线图像检测器之间的距离而产生莫尔条纹。
由于放射线图像检测器的像素排列与第一格栅、第二格栅之间的位置偏差而产生的莫尔条纹导致重构相位对比图像时的运算误差。这降低了图像对比度和分辨率，并且由于不能完全消除的莫尔条纹而产生伪像。因此，增加了诊断精度降低的风险。
放射线图像检测器与第一格栅、第二格栅之间的相对位置偏差显著地影响相位对比图像。对相位对比图像的影响比对利用X射线的普通静止图像或动态图像放射线摄影大得多，在普通静止图像或动态图像放射线摄影中，不是通过基于多个图像之间的微小差异的运算来重构图像。此外，对相位对比图像的影响比对CT(计算机断层摄影)、层析X射线照相组合等的影响大，在CT、层析X射线照相组合中，在改变进入被摄体的X射线的入射角的同时对被摄体执行多次放射线摄影之后重构图像。
相对位置偏差对相位对比图像的影响大，这是因为在不改变进入被摄体的X射线的入射角的情况下移动格栅而执行上述的相位对比图像的图像取得，并且基于多个莫尔像之间的微小差异来测量由X射线波阵面的相位偏移引起的放射线图像检测器上的大约几μm的微小的X射线位置偏移。同时，在能量减影图像中，根据以相同的入射角、用不同X射线能量对被摄体进行照射而取得的被摄体图像，分离地重构软组织、骨组织等的图像。在能量减影图像中，由于被摄体图像的对比度根据照射被摄体的X射线能量而显著变化，与能量减影图像相比，图像中的微小变化对相位对比图像的影响还是很大。
同时，PCT国际公开WO2008-102598(专利文献1)没有公开或暗示如上所述的由于安装或拆卸摄影盒等产生的莫尔条纹极大地降低重构图像的质量。此外，专利文献1没有提出应对莫尔条纹的任何措施。
发明内容
鉴于上述情形，本发明的目的是提供一种放射线摄影装置中的放射线图像取得方法，该放射线摄影装置被构成为放射线图像检测器或者第一和第二格栅相对于该放射线摄影装置装卸自如。具体地，本发明的目的是提供一种放射线图像取得方法和装置，它们能够减小由于放射线图像检测器与第一、第二格栅之间的未对准而造成的莫尔条纹的影响，并且能够获得高质量的诊断用图像。
本发明的放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地布置有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地布置有格栅结构，并且接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述第一格栅和所述第二格栅被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
所述放射线摄影装置进一步包括：
格栅装卸检测单元，其检测所述第一格栅和所述第二格栅的安装和拆卸；和
预照射控制单元，其控制所述放射线源，使得当所述格栅装卸检测单元检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
本发明的放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地布置有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地布置有格栅结构，并且接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述放射线图像检测器被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
所述放射线摄影装置进一步包括：
检测器装卸检测单元，其检测所述放射线图像检测器的安装和拆卸；和
预照射控制单元，其控制所述放射线源，使得当所述检测器装卸检测单元检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
在本发明的放射线摄影装置中，可以在检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，所述预照射控制单元报知将执行所述预照射。此外，可以当所述预照射控制单元在所述报知之后接收到预照射开始指令时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
在本发明的放射线摄影装置中，可以在检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，所述预照射控制单元报知将执行所述预照射。此外，可以当所述预照射控制单元在所述报知之后接收到预照射开始指令时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
此外，可以设置人检测单元，该人检测单元检测是否没有人位于预定的距离范围内，并且可以在检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸并且所述人检测单元检测到没有人位于所述预定的距离范围内时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
此外，可以设置人检测单元，该人检测单元检测是否没有人位于预定的距离范围内，并且可以在检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸并且所述人检测单元检测到没有人位于所述预定的距离范围内时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
本发明的放射线摄影装置还可以包括位置偏移信息取得单元，该位置偏移信息取得单元基于通过所述预照射由所述放射线图像检测器检测到的位置偏移检查用图像，取得与所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差相关的信息。
本发明的放射线摄影装置还可以包括位置调节机构，该位置调节机构基于由所述位置偏移信息取得单元取得的与相对位置偏差相关的信息，调节所述第一格栅和所述第二格栅、或者所述放射线图像检测器的位置。
所述位置偏移信息取得单元可以取得由于所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的所述相对位置偏差而在所述位置偏移检查用图像中生成的莫尔条纹的频率成分，作为所述与相对位置偏差相关的信息。
本发明的放射线摄影装置还可以包括：扫描机构，其在与所述第一格栅和所述第二格栅中的至少一方的延伸方向垂直的方向上移动所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方；和图像生成单元，其利用多个放射线图像信号来生成图像，所述多个放射线图像信号分别表示在所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方由所述扫描机构移动的同时，由所述放射线图像检测器对于所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方的各个位置检测到的所述第二周期图案像。
此外，所述第一格栅和所述第二格栅可以被布置为所述第一格栅的所述第一周期图案像的延伸方向和所述第二格栅的延伸方向彼此倾斜，并且本发明的放射线摄影装置可以进一步包括图像生成单元，该图像生成单元利用通过对被摄体照射放射线而由所述放射线图像检测器检测到的放射线图像信号来生成图像。
此外，所述图像生成单元可以基于由所述放射线图像检测器检测到的所述放射线图像信号，取得从不同的像素行组读出的放射线图像信号，作为表示彼此不同的条纹图像的放射线图像信号，并且基于所取得的表示多个条纹图像的放射线图像信号而生成图像。
本发明的放射线摄影装置还可以包括图像生成单元，该图像生成单元对通过对被摄体照射放射线而由所述放射线图像检测器检测到的放射线图像信号执行傅里叶变换，并且基于所述傅里叶变换的结果生成图像。
本发明的放射线图像取得方法是利用放射线摄影装置取得放射线图像的放射线图像取得方法，该放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地布置有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地布置有格栅结构，并且接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述第一格栅和所述第二格栅被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
其中，控制所述放射线源，使得当检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
本发明的放射线图像取得方法是利用放射线摄影装置取得放射线图像的放射线图像取得方法，该放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地布置有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地布置有格栅结构，并且接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述放射线图像检测器被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
其中，控制所述放射线源，使得当检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
根据本发明的放射线图像取得方法和放射线摄影装置，放射线图像检测器和/或第一和第二格栅被构成为相对于放射线摄影装置装卸自如。此外，当检测到所述放射线图像检测器和/或第一、第二格栅的安装或拆卸时，控制放射线源以执行预照射，从而检测所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差(位置偏移、末对准、未对齐、移位等)。因此，例如，如果基于通过所述预照射而由所述放射线图像检测器检测到的位置偏移检测用图像检测到了位置偏移，并且调节所述第一格栅、所述第二格栅的位置或者所述放射线图像检测器的位置以减小该位置偏移，则可减小由于所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的位置偏移而产生的莫尔条纹的影响。因此，可获得更高质量的放射线图像。
此外，如果取得由于所述第一格栅、所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差而在位置偏移检查用图像中产生的莫尔条纹的频率成分作为与位置偏移相关的信息，则可以更加容易地获得位置偏移量。
附图说明
图1是例示利用了本发明的放射线摄影装置的一个实施方式的乳房图像摄影显示系统的结构的示意图；
图2是例示从图1所示的乳房图像摄影装置中提取出的放射线源、第一和第二格栅、放射线图像检测器的示意图；
图3是例示图2所示的放射线源、第一和第二格栅、放射线图像检测器的俯视图；
图4是例示第一格栅的结构的示意图；
图5是例示第二格栅的结构的示意图；
图6是图1所示的乳房图像摄影显示系统中的计算机的内部结构的框图；
图7是用于说明利用本发明的放射线摄影装置的一个实施方式的乳房图像摄影显示系统的动作的流程图；
图8A是用于说明放射线图像检测器的旋转偏移量的图；
图8B是用于说明放射线图像检测器的旋转偏移量的图；
图8C是用于说明放射线图像检测器的旋转偏移量的图；
图9是例示仅由于放射线图像检测器在Z方向上的排列偏移而产生的莫尔像的示例的图；
图10是例示仅由于放射线图像检测器的旋转偏移θz而产生的莫尔像的示例的图；
图11是频率空间中的莫尔像的频率成分的示例；
图12是说明用于调节第一格栅或第二格栅的方法的示例的图；
图13是例示在频率空间中由于第二格栅的旋转偏移θx、θy而产生的莫尔像的频率成分的分布示例的图；
图14A是图13所示的频率成分分布在水平方向上的分布曲线(profile)的图；
图14B是图13所示的频率成分分布在垂直方向上的分布曲线的图；
图15是说明计算放射线图像检测器的旋转偏移θx的方法的图；
图16是例示由于放射线图像检测器的旋转偏移θx、θy而产生的莫尔像的示例的图；
图17是例示基于待检查的被摄体的与X方向相关的相位偏移分布Φ(x)而折射的放射线的路径示例的图；
图18是用于说明第二格栅的平移运动的图；
图19是说明生成相位对比图像的方法的图；
图20是例示利用了本发明的放射线摄影装置的另一实施方式的乳房图像摄影显示系统的结构的示意图；
图21是说明图20所示的乳房图像摄影显示系统的动作的流程图；
图22是例示通过执行一次放射线摄影操作而取得多个条纹图像时第一格栅的自身像、第二格栅和放射线图像检测器上的像素之间的布置关系的图；
图23是说明设置第一格栅的自身像相对于第二格栅的倾斜角度的方法的图；
图24是说明调节第一格栅的自身像相对于第二格栅的倾斜角度的方法的图；
图25是说明基于从放射线图像检测器读出的图像信号而取得多个条纹图像的动作的图；
图26是说明基于从放射线图像检测器读出的图像信号而取得多个条纹图像的动作的图；
图27A是例示具有第二格栅的功能的放射线图像检测器的示例的图；
图27B是例示具有第二格栅的功能的放射线图像检测器的示例的图；
图27C是例示具有第二格栅的功能的放射线图像检测器的示例的图；
图28A是说明在图27A到27C所示的放射线图像检测器处记录放射线图像的动作的图；
图28B是说明在图27A到27C所示的放射线图像检测器处记录放射线图像的动作的图；
图29是说明在图27A到27C所示的放射线图像检测器处读出放射线图像的动作的图；
图30是例示具有第二格栅的功能的放射线图像检测器的另一示例的图；
图31A是说明在图30所示的放射线图像检测器处记录放射线图像的动作的图；
图31B是说明在图30所示的放射线图像检测器处记录放射线图像的动作的图；
图32是说明在图30中所示的放射线图像检测器处读出放射线图像的动作的图；
图33是例示图30所示的放射线图像检测器中的电荷存储层的另一形状的图；
图34是说明生成吸收图像和小角度散射图像的方法的图；
图35A是说明第一格栅和第二格栅旋转90°的结构的图；
图35B是说明第一格栅和第二格栅旋转90°的结构的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述利用了本发明的放射线摄影装置的一个实施方式的乳房图像摄影显示系统。图1是例示利用了本发明的实施方式的整个乳房图像摄影显示系统的结构的示意图。
如图1所示，本发明的乳房图像摄影显示系统包括乳房图像摄影装置10、连接到乳房图像摄影装置10的计算机30、监视器40和输入单元50。监视器40和输入单元50连接到计算机30。
如图1所示，乳房图像摄影装置10包括基台11、旋转轴12和臂13。旋转轴12可相对于基台11在垂直方向(Z方向)上移动并且可旋转。臂13通过旋转轴12连接到基台11。
臂13是字母“C”形状。放置乳房B的放射线摄影台14被设置在臂13的一侧，并且放射线源单元15以面对放射线摄影台14的方式设置在臂13的另一侧。臂13的垂直移动通过内置在基台11中的臂控制器33来控制。
此外，在放射线摄影台14的与放射线摄影台14的乳房放置面相反的一侧，从放射线摄影台14起按顺序设置有格栅单元16和摄影盒单元17。
格栅单元16通过支承格栅单元16的格栅支承单元16a连接到臂13，并且格栅单元16相对于格栅支承单元16a装卸自如。此外，下面将说明的第一格栅2、第二格栅3和扫描机构5被设置在格栅单元16中。在本实施方式中，构成为格栅单元16装卸自如，换句话说，格栅单元16可相对于格栅支承单元16a自由地安装和拆卸。然而，并非必须如此构成。例如，可以构成为安装到臂13上的格栅单元16可暂时地从放射线的光路中移开。格栅单元16可以构成为：可通过将格栅单元16设置在放射线的光路上而安装，并且可通过将格栅单元16从放射线的光路移开到等待位置而拆卸。具体地，格栅单元16装卸自如的结构不限制于格栅单元16相对于臂13装卸自如的结构，而包括上述的格栅单元16可暂时地从放射线的光路移开的结构。
在本实施方式中，具有彼此不同的尺寸等的多种格栅单元16构成为装卸自如。
摄影盒单元17通过摄影盒支承单元17a连接到臂13。摄影盒支承单元17a支承摄影盒单元17，并且摄影盒单元17相对于摄影盒支承单元17a装卸自如。在本实施方式中，构成为摄影盒单元17装卸自如，换句话说，摄影盒单元17可相对于摄影盒支承单元17a自由地安装和拆卸。然而，不限于这种结构。例如，摄影盒单元17可以按照与格栅单元16相似的方式构成。具体地，可以构成为安装在臂13上的摄影盒单元17可暂时地从放射线的光路中移开。摄影盒单元17可以构成为，通过将摄影盒单元17设置在放射线的光路上而安装，并且通过将摄影盒单元17从放射线的光路移开到等待位置而拆卸。
在本实施方式中，具有相互不同的尺寸等的多种摄影盒单元17被构成为装卸自如。
此外，在摄影盒单元17中设置了平板检测器等的放射线图像检测器4、检测器控制器35和位置调节机构6。检测器控制器35控制从放射线图像检测器4读出电荷信号等的动作，并且位置调节机构6调节放射线图像检测器4的位置。此外，虽然没有示出，在摄影盒单元17中设置有电荷放大器、相关双采样电路、设置有AD转换器等的电路板等。电荷放大器将从放射线图像检测器4读出的电荷信号转换为电压信号。相关双采样电路对从电荷放大器输出的电压信号执行采样。AD转换器将电压信号转换为数字信号。
在放射线图像检测器4中，像素被二维地布置，并且放射线图像检测器4能够反复地进行放射线图像的记录和读出。作为放射线图像检测器4，可以使用所谓的直接型放射线图像检测器。直接型放射线图像检测器直接将放射线转换为电荷。或者，可以使用所谓的间接型放射线图像检测器。间接型放射线图像检测器暂时将放射线转换为可见光，并且将可见光转换为电荷信号。作为读出放射线图像信号的方法，最好使用所谓的TFT读出法或所谓的光学读出法。在TFT读出法中，通过导通/截止TFT(薄膜晶体管)开关而读出放射线图像信号。在光学读出法中，通过照射读出光来读出放射线图像信号。然而，读出放射线图像信号的方法不限于这些方法，可以使用别的方法。当使用了设置有多个线状电极并且在线状电极的延伸方向上扫描线状读出光来读出图像信号的光学读出型放射线图像检测器时，认为用于读出一个像素的信号的各个线状电极构成像素行，并且读出光的读出节距构成像素列。
位置调节机构6在作为放射线图像检测器4的检测面的面内方向并且彼此垂直的X方向和Y方向(参考图1和图2)上移动放射线图像检测器4。此外，位置调节机构6绕着垂直于检测面的轴线Z旋转放射线图像检测器4(参考图1和图2)上延伸。位置调节机构6移动放射线图像检测器4以校正格栅单元16中的第一格栅2、第二格栅3与摄影盒单元17中的放射线图像检测器4之间的相对位置偏差。例如，位置调节机构6由压电元件等的公知的致动器构成。位置调节机构6基于后述的位置偏移检查用图像中产生的莫尔条纹的频率成分来调节放射线图像检测器4的位置，其中，该位置偏移检查用图像是通过预照射而由放射线图像检测器4检测到的。稍后将详细说明调节位置的方法。
放射线源1和放射线源控制器34容纳在放射线源单元15中。放射线源控制器34控制从放射线源1发出放射线的时机以及放射线源1处的放射线生成条件(管电流、照射时间、管电压等)。
此外，压迫板18、压迫板支承单元20和压迫板移动机构19设置在臂13的中央部分。压迫板18设置在放射线摄影台14的上侧，压迫板18通过将乳房挤压到放射线摄影台14上来压迫乳房。压迫板支承单元20支承压迫板18，并且压迫板移动机构19在垂直方向(Z方向)上移动压迫板支承单元20。通过压迫板控制器36来控制压迫板18的位置以及在压迫时施加的压力。
这里，本实施方式中的乳房图像摄影显示系统利用放射线源1、第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4来执行放射线摄影以取得乳房B的相位对比图像。下面将更加详细地说明执行取得相位对比图像的放射线摄影所需的放射线源1、第一格栅2和第二格栅3的结构。图2是仅从图1中提取出放射线源1、第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4的图。图3是图2所示的放射线源1、第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4的示意俯视图。
放射线源1向乳房B发出放射线。放射线源1具有充分的空间相干性，以在第一格栅2被照射放射线时产生Talbot干涉效应。例如，具有小尺寸放射线发出点的微焦X射线管和等离子体X射线源等的放射线源可以用作放射线源1。当使用了普通医学领域中所使用的具有较大尺寸的放射线发出点(所谓的焦点尺寸)的放射线源时，可以在放射线源的放射线发出侧设置具有预定节距的多隙板(multi-slit)来使用该放射线源。例如在“Franz Pfeiffer，Timm Weikamp，Oliver Bunk，Christian David，NaturePhysics 2，258-261(01 Apr 2006)Letters，Phase retrieval and differential phase-contrastimaging with low-brilliance X-ray sources(利用低亮度X射线源的相位恢复和差分相位对比摄影)”中公开了该情况下的具体结构。隙缝的节距P0必须满足下式(1)：
P0＝P2×Z0/Z2       …(1)
在式(1)中，P2是第二格栅3的节距。如图3所示，Z0是从多隙板MS到第一格栅2的距离。此外，Z2是从第一格栅2到第二格栅3的距离。
第一格栅2使从放射线源1发出的放射线透过并且形成第一周期图案像(下面称为自身像G1)。如图4所示，第一格栅2包括主要透过放射线的基板21和设置在基板21上的多个部件22。多个部件22分别是在与放射线的光轴垂直的面内方向(与X方向和Z方向都垂直的Y方向，并且是图4中的纸厚方向)上延伸的线状部件。多个部件22在X方向上以预定的间隔d1按照固定的周期P1排列。作为部件22的材料，例如可以使用金和铂等的金属。此外，最好第一格栅2是对照射第一格栅2的放射线的相位进行约90°或约180°调制的所谓相位调制型格栅。例如，当部件22由金制成时，对于普通医疗诊断的X射线能量范围所需的部件22的厚度h1大致在1μm到10μm的范围内。或者，可以使用幅度调制型格栅。在此情况下，部件22必须具有足以吸收放射线的厚度。例如，当部件22由金制成时，对于通常医疗诊断的X射线能量范围所需的部件22的厚度h1大致在10μm到几百μm的范围内。
第二格栅3对第一格栅2形成的第一周期图案像的强度进行调制，并且形成第二周期图案像。如图5所示，与第一格栅2相似，第二格栅3包括主要使放射线透过的基板31和设置在基板31上的多个部件32。这多个部件32遮挡放射线，并且这多个部件32分别是在与放射线的光轴垂直的面内方向(与X方向和Z方向都垂直的Y方向，并且是图5中的纸厚方向)上延伸的线状部件。多个部件32在X方向上以预定间隔d2按照固定的周期P2排列。作为多个部件32的材料，例如可以使用金和铂等的金属。最好第二格栅3是幅度调制型格栅。在此情况下，部件32必须具有足以吸收放射线的厚度。例如，当部件32由金制成时，对于通常医疗诊断的X射线能量范围所需的厚度h2大致在10μm到几百μm的范围内。
这里，当从放射线源1发出的放射线不是平行束而是锥束时，通过第一格栅2形成的第一格栅2的自身像G1与距放射线源1的距离成比例地放大。此外，在本实施方式中，把第二格栅3的格栅节距P2和间隔d2确定为第二格栅3的隙缝部与第二格栅3位置处的第一格栅2的自身像G1的亮部的周期图案基本上一致。具体地，当从放射线源1的焦点到第一格栅2的距离是Z1并且从第一格栅2到第二格栅3的距离是Z2时，如果第一格栅2是进行90°相位调制的相位调制型格栅或者是幅度调制型格栅，则第二格栅3的格栅节距P2被确定为满足下式(2)。其中P1′是第二格栅3的位置处的第一格栅2的自身像G1的节距。
P 2 = P 1 ′ = Z 1 + Z 2 Z 1 P 1 · · · ( 2 )
如果第一格栅2是进行180°相位调制的相位调制型格栅，则第二格栅3的格栅节距P2被确定为满足下式(3)。
P 2 = P 1 ′ = Z 1 + Z 2 Z 1 · P 1 2 · · · ( 3 )
当从放射线源1发出的放射线是平行束时，如果第一格栅2是进行90°相位调制的相位调制型格栅或者是幅度调制型格栅，则第二格栅3的格栅节距P2被确定为满足P2＝P1。如果第一格栅2是进行180°相位调制的相位调制型格栅，则第二格栅3的格栅节距P2被确定为满足P2＝P1/2。
此外，还需基本上满足一些其它的条件以使得本实施方式中的乳房图像摄影装置10用作Talbot干涉仪。下面将说明这些条件。
首先，如图2所示，第一格栅2的格栅面和第二格栅3的格栅面平行于图2所示的X-Y面。
此外，当第一格栅2是进行90°相位调制的相位调制型格栅时，第一格栅2与第二格栅3之间的距离Z2必须基本上满足下面的条件：
Z 2 = ( m + 1 2 ) P 1 P 2 λ · · · ( 4 )
其中，λ是放射线的波长(通常是有效波长)，m为0或正整数，P1是上述的第一格栅2的格栅节距，P2是上述的第二格栅3的格栅节距。
此外，当第一格栅2是进行180°相位调制的相位调制型格栅时，必须基本上满足下面的条件：
Z 2 = ( m + 1 2 ) P 1 P 2 2 λ · · · ( 5 )
其中，λ是放射线的波长(通常是有效波长)，m为0或正整数，P1是上述的第一格栅2的格栅节距，P2是上述的第二格栅3的格栅节距。
或者，当第一格栅2是幅度调制型格栅时，必须基本上满足下面的条件：
Z 2 = m ′ P 1 P 2 λ · · · ( 6 )
其中，λ是放射线的波长(通常是有效波长)，m′为0或正整数，P1是上述的第一格栅2的格栅节距，P2是上述的第二格栅3的格栅节距。
当从放射线源1发出的放射线是锥束时，使用式(4)，(5)和(6)。当从放射线源1发出的放射线是平行束时，使用下面的式(7)代替式(4)，使用下面的式(8)代替式(5)，并且使用下面的式(9)代替式(6)：
Z 2 = ( m + 1 2 ) P 1 2 λ · · · ( 7 )
Z 2 = ( m + 1 2 ) P 1 2 4 λ · · · ( 8 )
Z 2 = m ′ P 1 2 λ · · · ( 9 )
如图4和5所示，第一格栅2的部件22的厚度为h1，并且第二格栅3的部件32的厚度为h2。当厚度h1和厚度h2太厚时，斜着进入第一格栅2和第二格栅3的放射线不易通过隙缝部，出现所谓的渐晕。因此，与部件22、32的延伸方向垂直的方向(X方向)上的有效视场变窄。因此，最好控制厚度h1，h2的上限以维持足够的视场。最好将厚度h1，h2设置为满足式(10)和(11)，以维持放射线图像检测器4的检测面上的X方向上的有效视场的长度V。这里，L是从放射线源1的焦点到放射线图像检测器4的检测面的距离(请参见图3)。
h 1 ≤ L V / 2 d 1 · · · ( 10 )
h 2 ≤ L V / 2 d 2 · · · ( 11 )
此外，设置在格栅单元16中的扫描机构5在与部件32的延伸方向垂直的方向(X方向)上平移移动上述的第二格栅3，换句话说，第二格栅3被并行地移动。因此，第一格栅2和第二格栅3之间的相对位置被改变。例如，扫描机构5由压电元件等的致动器构成。此外，通过放射线图像检测器4检测在由扫描机构5平移移动的第二格栅3的各个位置处由第二格栅3形成的第二周期图案像。
图6是图1所示的计算机30的结构框图。计算机30包括中央处理单元(CPU)以及半导体存储器、硬盘和SSD(固态驱动器或盘)等的存储装置等。这些硬件构成了图6中所示的控制单元60、相位对比图像生成单元61、莫尔频率计算单元62、摄影盒装卸检测单元63和格栅装卸检测单元64。
控制单元60向各个控制器33到36输出预定的控制信号以控制整个系统。
此外，控制单元60包括预照射控制单元60a。预照射控制单元60a基于由摄影盒装卸检测单元63和格栅装卸检测单元64检测到的安装/拆卸检测条件而控制放射线源1、放射线图像检测器4等，并且执行预照射。执行预照射以取得位置偏移检查用图像。位置偏移检查用图像被用来检测由于格栅单元16或摄影盒单元17的安装或拆卸而引起的第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间的相对位置偏差。下面将详细地说明通过预照射控制单元60a控制预照射的方法。
相位对比图像生成单元61基于由放射线图像检测器4对于第二格栅3的各个位置检测到的表示彼此不同的多种条纹图像的图像信号而生成放射线相位对比图像。下面将详细地说明生成放射线相位对比图像的方法。
莫尔频率计算单元62取得通过预照射而由放射线图像检测器4检测到的位置偏移检查用图像。此外，莫尔频率计算单元62对位置偏移检查用图像执行快速傅里叶变换以取得位置偏移检查用图像中产生的莫尔条纹的频率成分。
将莫尔频率计算单元62计算出的莫尔频率成分输出到控制单元60。控制单元60计算放射线图像检测器4的能够使所输入的莫尔频率成分接近0的位置调节量。此外，控制单元60将基于该位置调节量的控制信号输出到摄影盒单元17中的位置调节机构6。
摄影盒装卸检测单元63检测摄影盒单元17相对于摄影盒支承单元17a的安装和拆卸。例如，摄影盒装卸检测单元63可以通过检测电接触和非接触来检测摄影盒单元17的安装/拆卸。或者，摄影盒装卸检测单元63可以基于来自光学传感器等的输出而检测摄影盒单元17的安装/拆卸。
格栅装卸检测单元64检测格栅单元16相对于格栅支承单元16a的安装和拆卸。格栅装卸检测单元64可以按照与摄影盒装卸检测单元63相似的方式来检测格栅单元16的安装/拆卸。例如，格栅装卸检测单元64可以通过检测电接触和非接触来检测格栅单元16的安装/拆卸。或者，格栅装卸检测单元64可以基于来自光学传感器等的输出而检测格栅单元16的安装/拆卸。
监视器40显示由计算机30中的相位对比图像生成单元61生成的相位对比图像。
例如，输入单元50由键盘和诸如鼠标这样的指示装置构成。输入单元50接收放射线摄影师(进行放射线摄影的用户)的放射线摄影条件、放射线摄影开始指令等的输入。特别地，在本实施方式中，在输入单元50处接收预照射开始指令的输入。
接下来，将参考在图7中例示的流程图说明本实施方式中的乳房图像摄影显示系统的动作。
首先，预照射控制单元60a取得与是否在用于取得相位对比图像的前一次放射线摄影操作与用于取得相位对比图像的本次放射线摄影操作之间的时段中安装或者拆卸了摄影盒单元17和格栅单元16相关的信息。预照射控制单元60a在本次放射线摄影操作之前从摄影盒装卸检测单元63和格栅装卸检测单元64取得该信息。
当检测到摄影盒单元17和格栅单元16中至少一方的安装/拆卸(步骤S10，是)时，预照射控制单元60a使监视器40显示通报需要进行位置调节用的预照射的消息(步骤S12)。在本实施方式中，显示消息，但是并非必须以这种方式来呈现信息。可以通过灯光或者声音来通知放射线摄影师。
当放射线摄影师注意到监视器40上显示的消息时，他/她使用输入单元50来输入预照射开始指令。在输入单元50处接收到的预照射开始指令被输入到预照射控制单元60a。预照射控制单元60a向放射线源1和放射线图像检测器4输出控制信号，从而执行预照射。
在设备中没有设置被摄体的情况下，基于来自预照射控制单元60a的控制信号，从放射线源1发出放射线。透过了格栅单元16的放射线照射到放射线图像检测器4上，并且该放射线被检测为位置偏移检查用图像(步骤S14)。此时，假设格栅单元16中第一格栅2的部件22和第二格栅3的部件32被设置为彼此平行。
例如，如果在安装/拆卸之后，在格栅单元16中的第一格栅2、第二格栅3与摄影盒单元17中的放射线图像检测器4的像素排列之间产生了相对位置偏差，则在上述的位置偏移检查用图像中产生莫尔条纹。例如，当放射线图像检测器4的像素列或像素行不平行于第一格栅2和第二格栅3的格栅部件22、32时，或者当放射线图像检测器4的像素排列与第一格栅2、第二格栅3的部件22、32之间的相对位置关系偏移时，产生莫尔条纹。下面将详细地说明莫尔条纹。
这里，从放射线源1到第二格栅的距离为Z1+Z2，第二格栅3的频率(周期P2的倒数)为f1，并且放射线图像检测器4的像素列的频率(像素节距的倒数)为f2。
在取得上述位置偏移检查用图像的放射线摄影中，通过透过了第二格栅3的放射线在放射线图像检测器4上透射投影像，该投影像的频率如下：
f1′＝f1×(Z1+Z2)/(Z1+Z2+Z3)(参考图3)。
通常，通过两个频率图案即频率图案f和频率图案g形成的莫尔像的频率为|f±g|。相似地，通过第一格栅2和第二格栅3的频率以及放射线图像检测器4的像素列的频率生成的莫尔像的频率为fm＝|f1′±f2|。当第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4没有彼此偏移时，莫尔像的频率fm为预先设置的值，并且莫尔像基本上不会影响相位对比图像。然而，当第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4彼此偏移时，生成与上述频率fm的莫尔像不同的频率fm′的莫尔像。该频率fm′的莫尔像影响相位对比图像。
因此，在第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间的布置关系被调节为使得莫尔像的上述频率fm′最终变得接近于预先设置的频率fm，并且更理想地，当频率fm′变得与频率fm相等时，认为第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间的布置关系被正确地调节。
在本实施方式中，放射线图像检测器4检测位置偏移检查用图像，并且利用位置偏移检查用图像来调节放射线图像检测器4的布置。同时，第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间在X方向或Y方向上的平移位置偏移不影响相位对比图像。因此，该布置基本上正确就够了。在本实施方式中，对下述进行调节：第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间在Z方向上的位置偏移，相对于作为旋转轴的Z轴的旋转偏移θz(图8A所示)，相对于作为旋转轴的X轴的旋转偏移θx(图8B所示)，和相对于作为旋转轴的Y轴的旋转偏移θy(图8C所示)。
接下来，将说明位置偏移检查用图像中包含的频率fm′的莫尔像。这里，为了使说明简明，假设除了放射线图像检测器4之外的需要定位的放射线源1和第一格栅2、第二格栅3等部件被正确地布置。此外，假设当第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间的相对位置关系没有偏移时，莫尔像的频率fm为0或者足够低。
此时，当放射线图像检测器4的布置偏移时，产生莫尔像。例如，当仅存在Z方向上的位置偏移时，形成如图9所示的莫尔像。此外，例如，当仅存在旋转偏移θz时，形成如图10所示的莫尔像。
此外，通过放射线图像检测器4检测包含莫尔像的位置偏移检查用图像。放射线图像检测器4将位置偏移检查用图像输出到计算机30。位置偏移检查用图像被输入到计算机30中的莫尔频率计算单元62(步骤S16)。
莫尔频率计算单元62对输入的位置偏移检查用图像执行快速傅里叶变换，并且计算位置偏移检查用图像在频率空间中的频率成分。具体地，例如，当仅由z方向的位置偏移产生了莫尔像时，如图9所示，不存在垂直方向的频率。因此，计算水平方向频率轴上出现的峰值频率成分，如图11中的黑点P1所示。此外，当仅由旋转偏移θz产生了如图10所示的莫尔像时，以固定的频率在斜向上产生条纹。因此，计算具有水平方向频率成分和垂直方向频率成分两者的峰值频率成分，如图11中的白点P2所示。
将莫尔频率计算单元62计算出的峰值频率成分发出到控制器60。控制器60基于莫尔条纹的频率成分在频率空间中的分布来计算放射线图像检测器4与第一格栅2、第二格栅3之间的相对倾斜量和平行偏移量。
具体地，例如，当仅存在Z方向上的位置偏移ΔZ时，利用下式计算莫尔像的频率成分fm′：
fm′＝f1×(Z1+Z2)/(Z1+Z2+Z3+ΔZ)-f2。
因此，通过将莫尔频率计算单元62计算出的莫尔像的频率成分代入fm′来计算Z方向上的布置偏移量ΔZ。此外，控制单元60将基于该布置偏移量ΔZ的控制信号发出到摄影盒单元17的位置调节机构6。此外，位置调节机构6基于所输入的布置偏移量ΔZ将放射线图像检测器4的布置调节为正确的位置(步骤S18)。由位置调节机构6进行的调节能够使得莫尔像的频率接近预先设置的频率fm，或者更理想地，使莫尔像的频率变得与频率fm相同。
此外，当仅存在旋转偏移θz时，控制单元60基于莫尔像的垂直方向频率成分与水平方向频率成分的比率计算旋转偏移量θz。此外，基于计算出的旋转偏移量θz，相对于作为旋转轴的Z轴旋转放射线图像检测器4，以正确地调节位置。这里，计算出的旋转偏移量θz是在第一格栅2和第二格栅3的旋转偏移量θz正确的前提下的估计值。
控制单元60不是必须如上所述地计算布置偏移量。简而言之，可以采用任何计算方法，只要由莫尔频率计算单元62计算的频率成分fm′变为接近在频率空间中预先设置的频率fm。例如，可以取得如图12所示的函数r(Z)。通过莫尔频率计算单元62所计算出的莫尔像的峰值频率成分fm′在频率空间中距原点的距离r、和放射线图像检测器4在Z方向上的预定位置Z1，Z2和Z3，来确定函数r(Z)。函数r(Z)表示这些位置之间的相关性。此外，可以取得函数r(Z)的值收敛为0的Z方向上的位置Z4以计算布置偏移量。
没有例示出由于旋转偏移θx和旋转偏移θy而引起的莫尔像的频率成分。然而，旋转偏移θx和旋转偏移θy与Z方向上的连续面内位置偏移相似。因此，如果存在旋转偏移θx或旋转偏移θy，则莫尔频率成分在频率空间中广泛地分布，如图13所示。因此，应该把放射线图像检测器4的布置调节为使得莫尔频率成分的分布变窄。
在实际情形中，计算表示莫尔频率成分的分布宽度的值，并且应该把θx或θy的调节值确定为使上述值收敛为0。作为表示莫尔频率成分的分布宽度的值，例如，可以使用频率峰的半值宽度。此外，旋转偏移θx或θy引起的莫尔频率成分的分布宽度反映了由于该旋转偏移引起的Z方向上的位置偏移的最大幅度。因此，可以基于莫尔频率成分的分布宽度计算调节量。
具体地，例如，当莫尔频率成分的分布如图13所示时，首先，检测莫尔频率成分的分布的峰值频率。此外，对于垂直方向和水平方向分别取得峰值频率附近的分布曲线。图14A例示了垂直方向上的分布曲线的示例，并且图14B例示了水平方向上的分布曲线的示例。此外，取得垂直方向上的分布曲线的半值宽度W和水平方向上的轮廓的半值宽度W′。
这里，例如，当相对于θx存在角度偏移Δθ时，在放射线图像检测器4的中央区域中存在Z方向上的大致ΔZ＝±S/4·tanΔθ的布置偏移，如图15所示。
此外，如上所述，当预先设置的频率fm为0或者足够低时，通过下式计算莫尔频率：
fm′＝f1×(Z1+Z2)/(Z1+Z2+Z3+ΔZ)-f2。
因此，莫尔频率fm′的宽度对应于半值宽度W。具体地，在上式中，当ΔZ＝±S/4·tanΔθ时，莫尔频率fm′的幅度对应于半值宽度W。因此，利用下式可以取得Δθ：
||f1×(Z1+Z2)/(Z1+Z2+Z3+S/4·tanΔθ)-f2|-|f1×(Z1+Z2)/(Z1+Z2+Z3-S/4·tanΔθ)-f2||＝W。
在上面的说明中，说明了计算角度偏移Δθ的方法。当计算θy的角度偏移Δθ′时，放射线图像检测器4的像素列的视在频率相对于θy变化，这与上面的情形不同。因此，用f2tanθ替换莫尔频率fm′的公式中的f2。此外，莫尔频率fm的宽度被认为是与半值宽度W′相应的值，并且应该计算θy的角度偏移Δθ′。
在上面的说明中，计算了θx的偏移量和θy的偏移量。然而不是必须要计算θx的偏移量和θy的偏移量。例如，可以在通过位置调节机构6改变θx的同时取得半值宽度W相对于θx的变化的变动。此外，可以将半值宽度W变为0或最小值时的θx设置为正确位置。此外，关于θy，可以在通过位置调节机构6改变θy的同时取得半值宽度W′相对于θy的变化的变动。此外，可以将半值宽度W′变为0或最小值时的θy设置为正确位置。
此外，当存在θx或θy的旋转偏移时，产生如图16所示的在面内不均匀的变形莫尔像。这样，在实际图像中，作为莫尔像的变形观察到θx或θy的旋转偏移。此外，θx或θy的旋转偏移表现为频率空间中的莫尔频率成分的分散。因此，难以如上所述地直接调节Z方向上的位置偏移和θz的旋转偏移。因此，首先计算上述的表示莫尔频率成分的分布宽度的值，并且调节θx或θy使得该表示莫尔频率成分的分布宽度的值收敛为0。相应地，莫尔像在面内变为均匀。此后，应该调节Z方向上的位置偏移和θz的旋转偏移。
此外，在本实施方式的说明中，基于莫尔像的频率成分计算布置偏移量，并且基于该布置偏移量由位置调节机构6自动地调节放射线图像检测器4的布置。然而，并非必须以此方式对布置进行调节。例如，可以在预定显示单元上显示莫尔像的频率成分的频率图，或者可以在显示单元上显示莫尔像的频率成分的数值。此外，放射线摄影师(操作者)可以在观察显示单元上显示的图或数值的同时，手动地调节放射线图像检测器4的位置，使得莫尔像的频率成分变得接近于预先设置的频率fm，或者更理想地，莫尔像的频率成分变得与频率fm相同。
在如上所述地调节放射线图像检测器4的位置之后，开始用于取得相位对比图像的放射线摄影(步骤S20)。在步骤S10中，如果即没有检测到格栅单元16的安装/拆卸也没有检测到摄影盒单元17的安装/拆卸(步骤S10，否)，则在不调节放射线图像检测器4的位置的情况下开始用于取得相位对比图像的放射线摄影。
具体地，将患者的乳房B设置在放射线摄影台14上，并且通过压迫板18以预定压力将乳房B按压到放射线摄影台14上。
接着，放射线摄影师在输入单元50处输入开始进行用于取得相位对比图像的放射线摄影的指令。此外，基于放射线摄影开始指令的输入，从放射线源1发出放射线。
透过乳房B的放射线照射到第一格栅2上。照射到第一格栅2上的放射线被第一格栅2衍射，并且在放射线的光轴方向上与第一格栅2相距预定距离的位置处形成Talbot干涉像。
该效应被称为Talbot效应。当放射线的波阵面通过第一格栅2时，在距第一格栅2预定距离的位置处形成第一格栅2的自身像G1。例如，当第一格栅2是进行90°相位调制的相位调制型格栅时，在通过式(4)或(7)给出的距离(当使用进行180°相位调制的相位调制型格栅时，通过式(5)或(8)给出的距离，当使用强度调制型格栅时，通过式(6)或(9)给出的距离)处形成第一格栅2的自身像G1。进入第一格栅2的放射线的波阵面由于作为检查对象的乳房B而发生畸变，所以第一格栅2的自身像G1基于该畸变而变形。
然后，放射线透过第二格栅3。因此，第一格栅2的变形自身像G1叠加在第二格栅3上，变形自身像的强度被调制。变形自身像被放射线图像检测器4检测为反映波阵面畸变的图像信号。由放射线图像检测器4检测到的图像信号被输入到计算机30中的相位对比图像生成单元61。
接着，将说明在相位对比图像生成单元61处生成相位对比图像的方法。首先，将说明本发明中生成相位对比图像的方法的原理。
图17例示了基于待检查的被摄体B的与X方向相关的相位偏移分布Φ(x)而折射的放射线的路径的示例。在图17中，标记X1指示不存在待检查的被摄体B时放射线的路径，放射线直线行进。沿路径X1行进的放射线透过第一格栅2和第二格栅3，并且入射到放射线图像检测器4。标记X2指示存在待检查的被摄体B时放射线的路径，放射线被待检查的被摄体B折射而偏转。沿路径X2行进的放射线透过第一格栅2，并且被第二格栅3遮挡。
当待检查的被摄体B的折射率分布为n(x，z)并且放射线的行进方向为z时，待检查的被摄体B的相位偏移分布Φ(x)通过下式(12)来表示。这里，省略了y坐标以使说明简明。
Φ ( x ) = 2 π λ ∫ [ 1 - n ( x , z ) ] dz · · · ( 12 )
由于放射线被待检查的被摄体B折射，在第二格栅3的位置处形成的第一格栅2的自身像偏移(移位)。自身像G1在X方向上偏移与放射线的折射角对应的量。在放射线的折射角
Figure BDA0000125404210000233
很小的前提下，通过下式(13)近似表示位置偏移量Δx：
Figure BDA0000125404210000234
这里，利用放射线的波长λ和待检查的被摄体B的相位偏移分布Φ(x)，由下式(14)表示折射角
Figure BDA0000125404210000235
Figure BDA0000125404210000236
如上所述，由于待检查的被摄体B对放射线的折射而引起的自身像G1的位置偏移量Δx与待检查的被摄体B的相位偏移分布Φ(x)相关。此外，位置偏移量Δx与放射线图像检测器4检测到的各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ(在存在待检查的被摄体B的情形与不存在待检查的被摄体B的情形之间，各个像素的强度调制信号的相位偏移量)相关，如下式(15)所示。
因此，通过求出各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ，可根据式(15)求出折射角
Figure BDA0000125404210000238
此外，利用式(14)可求出相位偏移分布Φ(x)的微分值。此外，通过关于x对该微分值进行积分，可以求出待检查的被摄体B的相位偏移分布Φ(x)。换句话说，可生成待检查的被摄体B的相位对比图像。在本实施方式中，可以通过下述的条纹扫描法计算相位偏移量Ψ。
在条纹扫描法中，在第一格栅2和第二格栅3中的一方相对于第一格栅2和第二格栅3中的另一方在X方向上平移的同时执行上述的图像取得动作。在本实施方式中，通过上述的扫描机构5移动第二格栅3。当第二格栅3移动时，由放射线图像检测器4检测到的条纹图像移动。当平移运动的距离(X方向上的移动量)达到第二格栅3的一个排列周期(排列节距P2)时，换句话说，当第一格栅2的自身像G1与第二格栅3之间相位变化达到2π时，条纹图像返回到初始位置。在第二格栅3逐次移动P2的整数分之一的距离的同时，通过放射线图像检测器4检测条纹图像的这种变化。相应地，放射线图像检测器4检测到条纹图像。此外，根据检测到的多个条纹图像取得各个像素的强度调制信号，并且取得各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ。
图18是例示按照将排列节距P2除以M(等于或大于2的整数)而得到的移动节距(P2/M)逐步移动第二格栅3的方式的示意图。扫描机构5按顺序将第二格栅3平移到M个位置中的每一个(k＝0，1，2，...，M-1)。在图17中，不存在待检查的被摄体B时第一格栅2的自身像G1的暗部在第二格栅3的位置处与第二格栅3的部件32基本一致的位置(k＝0)被当作是第二格栅3的初始位置。然而，任何位置k＝0，1，2，...，M-1都可当作初始位置。
首先，在k＝0的位置，未被待检查的被摄体B折射的放射线大部分透过第二格栅3。当第二格栅3按顺序移动到k＝1，2，...时，在透过第二格栅3的放射线中，未被待检查的被摄体B折射的放射线的成分减少，并且被待检查的被摄体B折射的放射线的成分增加。特别地，当k＝M/2时，主要只有被待检查的被摄体B折射的放射线透过第二格栅3。然而，当k超过M/2时，在透过第二格栅3的放射线中，被待检查的被摄体B折射的放射线的成分减少，并且未被待检查的被摄体B折射的放射线的成分增加。
此外，通过放射线图像检测器4在k＝0，1，2，...，M-1的各个位置执行图像取得，从而取得表示M个条纹图像的M个条纹图像信号(M是图像的数量)。所取得的条纹图像信号被存储在相位对比图像生成单元61中。
接下来，将说明基于M个条纹图像信号的各个像素的像素信号计算各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ的方法。
首先，通过下式(16)表示在第二格栅3的位置k处各个像素的像素信号Ik(x)：
Figure BDA0000125404210000241
这里，x表示像素的与X方向相关的坐标，并且A0表示入射放射线的强度。An是与强度调制信号的对比度相应的值(这里，n是正整数)。此外，
Figure BDA0000125404210000251
是被表达为放射线图像检测器4的像素的坐标x的函数的折射角
Figure BDA0000125404210000252
然后，当使用下式(17)表示的关系式时，折射角
Figure BDA0000125404210000253
如式(18)所示：
Σ k = 0 M - 1 exp ( - 2 πi k M ) = 0 · · · ( 17 )
Figure BDA0000125404210000255
这里，“arg[]”表示取幅角，对应于放射线图像检测器4的各个像素的相位偏移量Ψ。因此，可以根据针对放射线图像检测器4的各个像素取得的M个条纹图像信号的像素信号，基于式(18)来计算各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ，从而求出折射角
Figure BDA0000125404210000256
具体地，如图19所示，针对放射线图像检测器4的各个像素取得的M个条纹图像信号相对于第二格栅3的的位置k周期性地变化。在图19中，虚线指示不存在待检查的被摄体B时的像素信号变化，并且实线指示存在待检查的被摄体B时的像素信号变化。这两条线的波形之间的相位差对应于各个像素的强度调制信号的相位偏移量Ψ。
折射角
Figure BDA0000125404210000257
对应于相位偏移分布Φ(x)的微分值，如式(14)所示。因此，通过沿着x轴对折射角
Figure BDA0000125404210000258
进行积分，可以求出相位偏移分布Φ(x)。
在上面的说明中，没有考虑像素的与y方向相关的y坐标。然而，通过对于各个y坐标执行相似的运算，能够取得折射角的二维分布
Figure BDA0000125404210000259
此外，通过沿着x轴对二维分布
Figure BDA00001254042100002510
进行积分，可取得二维相位偏移分布Φ(x，y)作为相位对比图像。
或者，可以沿着x轴对相位偏移量的二维分布Ψ(x，y)而不是折射角的二维分布
Figure BDA00001254042100002511
进行积分来生成相位对比图像。
因为折射角的二维分布
Figure BDA00001254042100002512
和相位偏移量的二维分布Ψ(x，y)对应于相位偏移分布Φ(x，y)的微分值，所以它们被称为微分相位图像。可以生成微分相位图像作为相位对比图像。
如上所述，相位对比图像生成单元61基于多个条纹图像生成相位对比图像。
由相位对比图像生成单元61生成的相位对比图像被发出到监视器40并且被显示。
在上面的实施方式中，当摄影盒单元17或格栅单元16被安装或拆卸时，在监视器40上显示需要进行预照射的信息。在显示该信息后，按照放射线摄影师的指令来执行预照射。然而，不是必须以此方式执行预照射。例如，如图20所示，可以为放射线源单元15设置人检测单元15a。人检测单元15a检测至少在放射线的照射范围内是否没有人(该范围内的人的存在)。当人检测单元15a检测到至少在放射线的照射范围内没有人时，可以自动地执行预照射。
作为人检测单元15a，例如，可以使用至少对放射线照射范围进行拍摄的相机等。然而，不是必须要使用这样的相机。或者，可以使用红外线传感器等的传感器。
当设置了上述的人检测单元15a时，如图21的流程图一样，执行乳房图像摄影显示系统中的预照射动作。
具体地，以上面的实施方式相似，预照射控制单元60a取得与在用于取得相位对比图像的前一次放射线摄影和用于取得相位对比图像的本次放射线摄影之间的时段中摄影盒单元17是否被安装或者被拆卸相关的信息、以及与在用于取得相位对比图像的前一次放射线摄影和用于取得相位对比图像的本次放射线摄影之间的时段中格栅单元16是否被安装或者被拆卸相关的信息。预照射控制单元60a在本次放射线摄影操作之前从摄影盒装卸检测单元63和格栅装卸检测单元64取得该信息。
当检测到摄影盒单元17和格栅单元16的至少一方的安装或拆卸(步骤S30，是)时，预照射控制单元60a检查人检测单元15a是否检测到至少在放射线的照射范围内没有人。
当预照射控制单元60a发现在照射范围内没有人时(步骤S32，是)，预照射控制单元60a向放射线源1和放射线图像检测器4发出控制信号，从而执行预照射。当人检测单元15a未检测到没有人处于照射范围内时，可能有人在放射线的照射范围内。因此，不执行预照射(步骤S32，否)。
预照射之后的步骤S34到S40与图7中的步骤S14到S20相似。
在上述实施方式中，基于位置偏移检查用图像的莫尔像来调节放射线图像检测器4的位置。或者，代替放射线图像检测器4的位置，可以调节第一格栅2和第二格栅3的位置。
在上述实施方式中，放射线图像检测器4和第一、第二格栅2、3都是装卸自如的。或者，放射线图像检测器4和第一、第二格栅2、3中可以只有一方装卸自如。
上述实施方式中的放射线相位对比摄影装置被构成为从第一格栅2到第二格栅3的距离Z2变为Talbot干涉距离。然而，放射线相位对比摄影装置不是必须以此方式构成。或者，放射线相位对比摄影装置可以构成为第一格栅2不使放射线衍射而投射所入射的放射线。当放射线相位对比摄影装置被如此构成时，可以在第一格栅2后侧的所有位置得到透过第一格栅2而投射的放射线的相似的投影像。因此，可以与Talbot干涉距离无关地设置从第一格栅2到第二格栅3的距离Z2。
具体地，第一格栅2和第二格栅3两者都被构成为吸收型(幅度调制型)格栅。此外，构成为与Talbot干涉效应无关地对透过隙缝部的放射线进行几何投射。更具体地，通过将第一格栅2的间隔d1和第二格栅3的间隔d2设置为充分大于从放射线源1发出的放射线的有效波长的值，可构成为从放射线源1发出的大部分放射线不被隙缝部衍射。例如，在具有钨靶标的放射线源的情况下，管电压为50kV时放射线的有效波长为大约在该情况下，当第一格栅2的间隔d1和第二格栅3的间隔d2在大约1至10μm的范围内时，大部分放射线不被隙缝部衍射，并且放射线被几何地投射。
关于第一格栅2的格栅节距P1与第二格栅3的格栅节距P2之间的关系，构成为与第一实施方式相似。
在如上所述地构成的放射线相位对比摄影装置中，第一格栅2与第二格栅3之间的距离Z2可以被设置为小于式(6)中m’＝1时的最小Talbot干涉距离。具体地，距离Z2可以设置为满足由下式(19)表示的范围：
Z 2 < P 1 P 2 &lambda; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; ( 19 )
理想的是，第一格栅2的部件22和第二格栅3的部件32完全遮挡(吸收)放射线而生成高对比度的周期图案像。然而，即使使用具有良好的放射线吸收性能的材料(金、铂等)，也有不少的放射线透过格栅而未被吸收。因此，理想的是，部件22、32的厚度h1，h2尽可能地厚以提高部件22、32的放射线遮挡性能。理想的是，部件22、32遮挡照射到部件22、32上的放射线的至少90％。例如，当放射线源1的管电压为50kV时，理想的是，换算为金(Au)时的厚度h1、h2为100μm以上。
然而，与上述实施方式相似，存在放射线的所谓渐晕的问题。因此，最好控制第一格栅2的部件22和第二格栅3的部件32的厚度h1、h2。
在如上所述构成的放射线相位对比摄影装置中，可以使第一格栅2和第二格栅3之间的距离Z2小于Talbot干涉距离。因此，与上述实施方式中需要维持一定Talbot干涉距离的放射线摄影装置相比，可以进一步减小放射线摄影装置的厚度。
在上述的实施方式中，第二格栅3借助于格栅单元16中的扫描机构5而平移，并且多次执行放射线摄影以取得用于生成相位对比图像的多个条纹图像信号。然而，不是必须要平移第二格栅3。可以仅执行一次图像取得操作而取得多个条纹图像信号。
具体地，如图22中所示，第一格栅2和第二格栅3被布置为第一格栅2的自身像G1的延伸方向和第二格栅3的延伸方向彼此倾斜。对于如此布置的第一格栅2和第二格栅3，在图22中例示了放射线图像检测器4检测到的图像信号的各个像素在主扫描方向(图22中的X方向)上的主像素尺寸Dx和副扫描方向上的子像素尺寸Dy之间的关系。
例如，当使用利用了所谓光学读出法的放射线图像检测器时，通过放射线图像检测器的线状电极的排列节距来确定主像素尺寸Dx。利用所谓光学读出法的放射线图像检测器包括多个线状电极，通过在与线状电极的延伸方向垂直的方向上延伸的线状读出光源来扫描放射线图像检测器。相应地读出图像信号。此外，通过对放射线图像检测器照射的线状读出光在线状电极的延伸方向上的宽度来确定子像素尺寸Dy。此外，当使用利用了所谓TFT读出法的放射线图像检测器或者利用了CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的放射线图像检测器时，通过像素电路在用以读出图像信号的数据电极的排列方向上的排列节距来确定主像素尺寸Dx。通过像素电路在用以发出选通电压的选通电极的排列方向上的排列节距来确定子像素尺寸Dy。
此外，当用于生成相位对比图像的条纹图像的数量为M时，第一格栅2的自身像G1相对于第二格栅3倾斜，使得M个子像素尺寸Dy(Dy×M)成为相位对比图像在副扫描方向上的一个图像分辨率D。
具体地，如图23所示，当第二格栅3的节距和由第一格栅2在第二格栅3的位置处形成的第一格栅2的自身像G1的节距是P1’，X-Y面内第一格栅2的自身像G1相对于第二格栅3的相对旋转角度为θ，并且相位对比图像在副扫描方向上的图像分辨率为D(＝Dy×M)时，如果旋转角度θ被设置为满足下式(20)，则在副扫描方向上的图像分辨率D的长度上，第一格栅2的自身像G1的相位相对于第二格栅3的相位偏移n个周期。图23例示了M＝5且n＝1的情形。
&theta; = arctan { n &times; P 1 &prime; D } - - - ( 20 )
其中n是除0和M的倍数以外的整数。
因此，通过将相位对比图像在副扫描方向上的图像分辨率D进行M分割而得到的Dx×Dy的各个像素可以检测将第一格栅2的n(n是周期的数量)个周期的强度调制自身像G1进行M分割而得到的图像信号。在图23中所示的示例中，n＝1。因此，在副扫描方向上的图像分辨率D的长度上，第一格栅2的自身像G1的相位相对于第二格栅3的相位偏移一个周期。更简单地说，第一格栅2的自身像G1的一个周期的透过第二格栅3的范围随着副扫描方向上的图像分辨率D的长度而变化。
此外，因为M＝5，所以Dx×Dy的各个像素可以检测通过将第一格栅2的一个周期的强度调制自身像G1进行5分割而得到的图像信号。换句话说，Dx×Dy的像素可以分别检测彼此不同的5个条纹图像的图像信号。
在本实施方式中，如上所述，Dx＝50μm，Dy＝10μm，M＝5。因此，相位对比图像在主扫描方向上的图像分辨率Dx和副扫描方向上的图像分辨率D＝Dy×M是相同的。然而，主扫描方向上的图像分辨率Dx与副扫描方向上的图像分辨率D不是必须相同，主扫描方向和副扫描方向之间可以具有任意的比率。
在本实施方式中，M＝5。然而，M的值不是必须为5，只要M的值大于或等于3即可。在上面的说明中，n＝1。然而，n的值不是必须为1，只要n的值为除0以外的整数即可。具体地，当n的值是负整数时，旋转方向与上述实施方式中的方向相反。此外，n可以是除±1以外的整数，并且可以针对n个周期执行强度调制。然而，应该排除n的值是M的倍数的情形，因为在一组M个副扫描方向像素Dy当中，第一格栅2的自身像G1的相位和第二格栅3的相位变成相同，不会形成不同的M个条纹图像。
此外，可以例如通过在固定放射线图像检测器4与第二格栅3之间的相对旋转角度之后旋转第一格栅2，来调节第一格栅2的自身像G1相对于第二格栅3的旋转角度θ。
例如，当式(20)中P1’＝5μm，D＝50μm，并且n＝1时，旋转角度θ大致为5.7°。此外，可以例如基于由第一格栅2的自身像G1和第二格栅3形成的莫尔图案的节距来检测第一格栅2的自身像G1相对于第二格栅3的实际旋转角度θ′。
具体地，如图24所示，当实际旋转角度为θ′并且通过旋转导致的X方向上的自身像的视在节距为P’时，观察到的莫尔条纹的节距如下：
1/Pm＝|1/P′-1/P1′|。
因此，当在上式中将P′＝P1′/cosθ′代入P′时，可求出实际旋转角度θ′。此外，可基于由放射线图像检测器4检测到的图像信号求得莫尔条纹的节距Pm。
此外，应该对通过式(20)求出的待设置旋转角度θ与实际旋转角度θ′进行相互比较，并且按照待设置旋转角度θ与实际旋转角度为θ′之差来自动或手动地校正第一格栅2的旋转角度。
此外，在如上所述地构成的放射线相位对比摄影装置中，在从放射线图像检测器4读出了整个一帧的图像信号并且存储在相位对比图像生成单元61中之后，基于所存储的图像信号取得表示彼此不同的5个条纹图像的图像信号。
具体地，如图22所示，相位对比图像在副扫描方向上的图像分辨率D被5分割，并且第一格栅2的自身像G1相对于第二格栅3倾斜，从而可检测通过将第一格栅2的一个周期的强度调制自身像G1进行5分割而得到的图像信号。在该情形中，如图25所示，取得从第一读出线读出的图像信号作为第一条纹图像信号M1，取得从第二读出线读出的图像信号作为第二条纹图像信号M2，取得从第三读出线读出的图像信号作为第三条纹图像信号M3，取得从第四读出线读出的图像信号作为第四条纹图像信号M4，取得从第五读出线读出的图像信号作为第五条纹图像信号M5。图25中例示的第一到第五读出线在副扫描方向上的各自宽度对应于图22中例示的子像素尺寸Dy。
在图25中，仅例示了Dx×(Dy×5)的读出范围。然而，在其它读出范围内也类似地取得第一到第五条纹图像信号。具体地，如图26所示，取得了表示一组像素行(读出线)的图像信号作为一帧的一条纹图像信号，上述一组像素行在副扫描方向上在像素行之间具有4个像素的间隔。更具体地，取得第一读出线的一组像素行的图像信号作为一帧的第一条纹图像信号。取得第二读出线的一组像素行的图像信号作为一帧的第二条纹图像信号。取得第三读出线的一组像素行的图像信号作为一帧的第三条纹图像信号。取得第四读出线的一组像素行的图像信号作为一帧的第四条纹图像信号。取得第五读出线的一组像素行的图像信号作为一帧的第五条纹图像信号。
这里已经说明了图像分辨率D被5分割的情形。当图像分辨率D被M分割时，如图22所示，取得一系列的Dy1，Dy1+M，Dy1+2M，Dy1+3M...，一系列的Dy2，Dy2+M，Dy2+2M，Dy2+3M...，一系列的Dy3，Dy3+M，Dy3+2M，Dy3+3M...，等等，作为一帧的条纹图像信号。
此外，相位对比图像生成单元61基于第一到第五条纹图像信号生成相位对比图像。
接着，将说明在一次图像取得动作中取得多个条纹图像信号的上述实施方式中，调节第一格栅2、第二格栅3与放射线图像检测器4之间的相对位置偏移的方法。
首先，到预照射控制单元60a执行预照射以取得位置偏移检查用图像为止的动作与上述实施方式相似。
将由放射线图像检测器4检测到的位置偏移检查用图像输入到莫尔频率计算单元62。与相位对比图像生成单元61取得多个条纹图像信号相似，莫尔频率计算单元62将副扫描方向上的每M个像素中的Dy归组为同一Dy系列。如图22所示，Dy系列例如是Dy1，Dy1+M，Dy1+2M，Dy1+3M...的系列和Dy2，Dy2+M，Dy2+2M，Dy2+3M...的系列。换句话说，把子像素D当作一个单位，并且把各个单位的子像素D中位于相同(对应)位置的Dy归入同一系列中。此外，对至少一个系列执行快速傅里叶变换以计算位置偏移检查用图像中的莫尔像的频率成分。此外，取得频率成分在频率空间中的分布。此外，可以对于多个系列分别取得莫尔像的频率成分，以更加精确地计算位置偏移。
计算位置偏移检查用图像中的莫尔像的频率成分之后的动作与上述实施方式相似。
在上面的说明中，如图22所示，使用在第一格栅2的自身像G1的延伸方向与第二格栅3的延伸方向彼此倾斜的同时取得的图像。此外，通过从单个图像中取得相互不同的多组像素行的图像信号而取得多个条纹图像信号。此外，利用上述多个条纹图像信号生成相位对比图像。然而，代替如上所述地基于单个图像生成多个条纹图像信号，也可以对通过上述图像取得动作而得到的单个图像执行快速傅里叶变换来生成相位对比图像。可以采用如此的方法。
具体地，首先，对在第一格栅2的自身像G1的延伸方向与第二格栅3的延伸方向彼此倾斜的同时取得的图像执行快速傅里叶变换。通过对该图像执行快速傅里叶变换，将该图像中包含的由待检查的被摄体B引起的吸收信息和相位信息分离开。
然后，在频率空间中仅提取由待检查的被摄体B引起的相位信息，并且将该相位信息移到频率空间的中心位置(原点)。在那之后，对提取的相位信息执行傅里叶逆变换以取得结果。此外，将该结果的虚部除以该结果的实部，并且对于各个像素计算该除法结果的反正切函数(arctan(虚部/实部))。因此，可以取得式(18)中的折射角
Figure BDA0000125404210000321
此外，可取得式(14)中的相位偏移分布的微分值。换句话说，可取得微分相位图像。
在利用傅里叶变换生成相位对比图像的上述方法中，使用在第一格栅2的自身像G1的延伸方向与第二格栅3的延伸方向彼此倾斜的同时取得的单个图像。然而，不是一定要使用如此的图像。可以将第一格栅2的自身像G1置于第二格栅3上而生成莫尔条纹，并且可以使用检测到了莫尔条纹的至少一个图像(条纹图像)。
当如上所述地对至少一个条纹图像执行傅里叶变换以取得微分相位图像时，也最好调节放射线图像检测器4的位置或者第一格栅2和第二格栅3的位置，使得位置偏移检查用图像中的莫尔频率fm′变得接近于预先设置的莫尔频率fm。
此外，在上述实施方式的放射线相位对比摄影装置中，使用两个格栅即第一格栅2和第二格栅3。然而，可以在放射线图像检测器中提供第二格栅3的功能而省略第二格栅3。接着，将说明具有第二格栅3的功能的放射线图像检测器的结构。
在具有第二格栅3的功能的放射线图像检测器中，检测第一格栅2使放射线透过而由第一格栅2形成的第一格栅2的自身像G1。此外，与该自身像G1对应的电荷信号被存储在稍后将说明的以格栅形式划分的电荷存储层中。因此，自身像G1的强度被调制，并且生成了条纹图像。输出所生成的条纹图像作为图像信号。
图27A是例示具有第二格栅3的功能的放射线图像检测器400的立体图。图27B是图27A中例示的放射线图像检测器400的XY面截面图。图27C是图27A中例示的放射线图像检测器400的YZ面截面图。
如图27A到图27C所示，放射线图像检测器400包括按顺序层叠的第一电极层41、记录用光导电层42、电荷存储层43、读出用光导电层44和第二电极层45。第一电极层41使放射线透过，并且记录用光导电层42被照射透过了第一电极层41的放射线而生成电荷。电荷存储层43对于记录用光导电层42中生成的电荷当中的一种极性的电荷作为绝缘体，并且对于相反极性的电荷作为导体。此外，读出用光导电层44被照射读出光而生成电荷。这些层按照上述顺序形成在玻璃基板46上，第二电极层45位于底部。
第一电极层41使放射线透过。例如，作为第一电极层41，可以按50到200nm的厚度形成NESA涂层(SnO2)、ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、作为非晶透光氧化物涂层的IDIXO(Idemitsu Indium X-metal Oxide；Idemitsu Kosan，Co.，Ltd.)等。或者，可以将具有200nm厚度的铝、金等用作第一电极层41。
记录用光导电层42被照射放射线而生成电荷。可以使用包含非晶Se作为主要成分的材料，因为非晶Se对于放射线具有较高的量子效率，并且暗电阻高。记录用光导电层42的适当厚度大于或等于10μm并且小于或等于1500μm。尤其地，当设备用于乳房图像摄影时，理想的是，记录用光导电层42的厚度大于或等于150μm并且小于或等于250μm。对于一般放射线摄影用途，理想的是，记录用光导电层42的厚度大于或等于500μm并且小于或等于1200μm。
电荷存储层43对于待存储的极性的电荷应该具有绝缘性。电荷存储层43可以由诸如基于丙烯酸的有机树脂、聚酰亚胺、BCB、PVA、亚克力、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚酰亚胺等的聚合物、诸如As2S3、Sb2S3和ZnS等的硫化物、氧化物、氟化物等制成。此外，更加理想的是，电荷存储层43对于待存储的极性的电荷具有绝缘性，而对于相反极性的电荷具有导电性。此外，理想的是使用在电荷的极性之间，迁移率与寿命之积至少相差3位数的物质。
用于电荷存储层43的合适化合物的示例为：As2Se3，在500ppm到20000ppm的范围内对As2Se3掺入Cl、Br或I而得到的化合物、将As2Se3中多达约50％的Se置换为Te而得到的As2(SexTe1-x)3(0.5＜x＜1)、将As2Se3中的多达约50％的Se置换为S而得到的化合物、将As2Se3的As浓度改变约±15％而得到的AsxSey(x+y＝100，34≤x≤46)、含有5％到30％重量百分比的Te的基于非晶Se-Te的化合物，等等。
理想的是，电荷存储层43的材料的介电常数大于或等于记录用光导电层42和读出用光导电层44的介电常数的一半，并且小于或等于记录用光导电层42和读出用光导电层44的介电常数的两倍，从而第一电极层41与第二电极层45之间形成的电力线不会弯曲。
此外，如图27A到27C所示，电荷存储层43平行于第二电极层45中的透明线状电极45a和遮光线状电极45b的延伸方向而分割为线状。
电荷存储层43以比透明线状电极45a或遮光线状电极45b的排列节距窄的节距来分割。电荷存储层43的排列节距P2和间隔d2与上述实施方式中的第二格栅3的条件相似。
此外，电荷存储层43在层叠方向(Z方向)上的厚度小于或等于2μm。
例如，可以利用上述的材料和金属掩模或由纤维等形成的掩模，通过电阻加热汽相沉积来形成电荷存储层43。该金属掩模是具有精确对齐的开口的金属板。或者，可以通过光刻法来形成电荷存储层43。
读出用光导电层44接收读出光而表现出导电性。例如，包含非晶Se、Se-Te、Se-As-Te、非金属酞菁、金属酞菁、MgPc(酞菁镁)、VoPc(酞菁氧钒的II相)，CuPc(酞菁铜)等中至少一种作为主要成分的光导电材料是合适的。理想的是，读出用光导电层44的厚度大致为5到20μm。
第二电极层45包括使读出光透过的多个透明线状电极45a以及遮挡读出光的多个不透明线状电极45b。透明线状电极45a和不透明线状电极45b直线状地从放射线图像检测器400的图像形成区域的一边连续地延伸到图像形成区域的相对边。如图27A和27B所示，透明线状电极45a和不透明线状电极45b隔着预定间隔交替地排列。
透明线状电极45a由使读出光透过并且具有导电性的材料制成。例如，与第一电极层41相似，可以使用ITO、IZO或者IDIXO。此外，透明线状电极45a的厚度大致为100到200nm。
不透明线状电极45b由遮挡读出光并且具有导电性的材料制成。例如，可以结合地使用上述透明导电材料和滤色器。透明导电材料的厚度大致为100到200nm。
如稍后详细说明的，利用彼此相邻地布置的一对透明线状电极45a和不透明线状电极45b，在放射线图像检测器400处读出图像信号。具体地，如图27B所示，使用一对透明线状电极45a和不透明线状电极45b来读出像素的图像信号。例如，透明线状电极45a和不透明线状电极45b可以被布置为使得像素大致为50μm。
此外，如图27A所示，设置在与透明线状电极45a和不透明线状电极45b的延伸方向垂直的方向(X方向)上延伸的线状读出光源700。线状读出光源700包括LED(发光二极管)或LD(激光二极管)等的光源和预定光学系统。线状读出光源700被构成为对于透明线状电极45a和不透明线状电极45b的延伸方向(Y方向)，向放射线图像检测器400发出约10μm宽的线状读出光。线状读出光源700由预定移动机构(未示出)在Y方向上移动。通过线状读出光源700的移动，利用从线状读出光源700发出的线状读出光来扫描放射线图像检测器400，并且读出图像信号。
对于用作Talbot干涉仪的第一格栅2与放射线图像检测器400之间的距离，条件与第一格栅2和第二格栅3之间的距离类似，因为放射线图像检测器400用作第二格栅3。
接下来，将说明如上所述地构成的放射线图像检测器400的动作。
首先，如图28A所示，在高电压源100向放射线图像检测器400的第一电极层41施加负电压的同时，从第一电极层41侧向放射线图像检测器400照射承载了通过Talbot效应形成的第一格栅2的自身像G1的放射线。
照射到放射线图像检测器400上的放射线透过第一电极层41，并且照射到记录用光导电层42上。通过放射线的照射，在记录用光导电层42中产生电子-空穴对。该电荷对中的正电荷与第一电极层41中的负电荷结合并消失。该电荷对中的负电荷被作为潜像电荷存储在电荷存储层43中(参考图28B)。
这里，电荷存储层43被按照上述排列节距线状分割。因此，在记录用光导电层42中基于第一格栅2的自身像G1生成的电荷中，仅有下面存在电荷存储层43的电荷被电荷存储层43捕获并且存储。其它电荷穿过线状电荷存储层43的线状图案之间的间隔(在下文中，称为非电荷存储区域)，并且穿过读出用光导电层44。穿过读出用光导电层44的电荷流出到透明线状电极45a和不透明线状电极45b。
如上所述，在记录用光导电层42中生成的电荷中，仅有下面存在电荷存储层43电荷被存储在电荷存储层43中。由此，与电荷存储层43的线状图案重叠而对第一格栅2的自身像G1的强度进行了调制。此外，在电荷存储层43中存储反映了由待检查的被摄体B引起的自身像G1的波阵面畸变的条纹图像的图像信号。换句话说，电荷存储层43实现了与上述实施方式中的第二格栅3相似的功能。
接着，如图29所示，在第一电极层41接地的同时，从线状读出光源700发出的线状读出光L1从第二电极层45侧照射放射线图像检测器400。读出光L1透过透明线状电极45a，并且照射读出用光导电层44。通过读出光L1的照射而在读出用光导电层44中生成的正电荷与电荷存储层43中的潜像电荷结合。此外，通过读出光L1的照射而在读出用光导电层44中生成的负电荷通过与透明线状电极45a连接的电荷放大器200与不透明线状电极45b中的正电荷结合。
因为读出用光导电层44中生成的负电荷与不透明线状电极45b中的正电荷彼此结合，所以电流流过电荷放大器200。该电流被积分并且被检测为图像信号。
此外，线状读出光源700在副扫描方向(Y方向)上移动，并且利用线状读出光扫描放射线图像检测器400。此外，通过上述动作，针对照射了线状读出光L1的各个读出线顺序地检测图像信号。各个读出线的检测图像信号被顺序地输入到相位对比图像生成单元61并且存储。
此外，利用读出光L1扫描放射线图像检测器400的整个区域，并且将整个一帧的图像信号存储在相位对比图像生成单元61中。
在上述实施方式的放射线相位对比摄影装置中，相对于第一格栅2平移第二格栅3。类似地，可以相对于第一格栅2平移具有第二格栅3的上述功能的放射线图像检测器400来取得多个条纹图像。
此外，相位对比图像生成单元61基于5个条纹图像信号生成相位对比图像。
在如上所述具有第二格栅3的功能的放射线图像检测器400中，在电极之间设置了记录用光导电层42、电荷存储层43和读出用光导电层44这三层。然而，这些层不是必须如此构成。例如，如图30所示，可以不设置读出用光导电层44而将线状电荷存储层43直接设置在第二电极层的透明线状电极45a和不透明线状电极45b上。此外，记录用光导电层42可以设置在电荷存储层43上。记录用光导电层42也用作读出用光导电层。
在该放射线图像检测器500中，不设置读出用光导电层44而把电荷存储层43直接设置在第二电极层45上。由于可通过汽相沉积来形成线状电荷存储层43，因此易于形成线状电荷存储层43。在汽相沉积工艺中，使用金属掩模等来选择性地形成线状图案。当放射线图像检测器被构成为在读出用光导电层44上设置线状电荷存储层43时，在读出用光导电层44的汽相沉积之后需要进行设置用于形成线状电荷存储层43的金属掩模的工序。因此，在读出用光导电层44的汽相沉积工序和记录用光导电层42的汽相沉积工序之间空气中的作业会使得读出用光导电层44劣化。此外，存在在光电导层之间混入异物而使放射线图像检测器的质量降低的风险。然而，当如上所述不设置读出用光导电层44时，可减少在光电导层的汽相沉积之后空气中的作业。因此，可降低如上所述的质量降低的风险。
记录用光导电层42的材料和电荷存储层43的材料与上述放射线图像检测器400相似。此外，电荷存储层43的线状结构与上述放射线图像检测器相似。
接着，将说明由放射线图像检测器500进行的放射线图像记录和读出动作。
首先如图31A所示，通过高电压源100向放射线图像检测器500的第一电极层41施加负电压。在施加负电压的同时，从第一电极层41侧向放射线图像检测器400照射承载了第一格栅2的自身像G1的放射线。
此外，照射到放射线图像检测器500上的放射线透过第一电极层41，并且照射到记录用光导电层42上。通过放射线的照射，在记录用光导电层42中生成电子-空穴对。该电荷对中的正电荷与第一电极层41中的负电荷结合并且消失。该电荷对中的负电荷被存储在电荷存储层43中作为潜像电荷(参考图31B)。因为与第二电极层45接触的线状电荷存储层43是绝缘层，所以到达电荷存储层43的电荷在那里被捕获。电荷被存储并且保留在那里，不会到达第二电极层45。
这里，与上述放射线图像检测器400相似，在记录用光导电层42中生成的电荷中，仅有下面存在线状电荷存储层43的电荷被存储在电荷存储层43中。由此，通过与电荷存储层43的线状图案重叠而对第一格栅2的自身像的强度进行调制。此外，在电荷存储层43中存储反映了由待检查的被摄体B引起的自身像G1的波阵面畸变的条纹图像的图像信号。
接着，如图32所示，在第一电极层41接地的同时，从线状读出光源700发出的线状读出光L1从第二电极层45侧照射放射线图像检测器500。读出光L1透过透明线状电极45a，并且照射在电荷存储层43附近的读出用光导电层42上。通过读出光L1的照射而生成的正电荷被线状电荷存储层43吸引，并且与负电荷再结合。此外，通过读出光L1的照射而生成的负电荷被透明线状电极45a吸引，并且与透明线状电极45a中的正电荷结合并通过与透明线状电极45a连接的电荷放大器200与不透明线状电极45b中的正电荷结合。因此，电流流过电荷放大器200。该电流被积分并且被检测为图像信号。
在上述的的放射线图像检测器400和500中，线状地完全地分离电荷存储层43。然而，电荷存储层43不是必须以此方式形成。例如，像图33所示的放射线图像检测器600那样，线状图案可以形成在平板形状上以形成格栅形状的电荷存储层43。
在上述实施方式的变型例中，第一格栅2的自身像G1被布置为相对于第二格栅3倾斜，从而可以通过执行一次图像取得操作而得到多个条纹图像。相似地，第一格栅2的自身像G1可以被布置为相对于放射线图像检测器400、500中的线状电荷存储层43倾斜。
当使用该变型例的放射线图像检测器400、500时，按照以上述的实施方式相似的方式检测位置偏移检查用图像。此外，基于位置偏移检查用图像中的莫尔条纹的频率成分来调节位置。在该情形中，因为第二格栅被集成到放射线图像检测器中，所以调节放射线图像检测器400、500或者第一格栅2的布置。
在上述的实施方式中，说明了本发明的放射线相位对比摄影装置应用于乳房图像摄影显示系统的情形。然而，本发明的放射线相位对比摄影装置不是必须应用于乳房图像摄影显示系统。本发明的放射线相位对比摄影装置可以应用于对处于站立姿势的被摄体(患者)执行放射线摄影的放射线摄影系统、对处于卧姿的被摄体执行放射线摄影的放射线摄影系统、能够对站立姿势和卧姿的被摄体执行放射线摄影的放射线摄影系统、执行所谓大尺度放射线摄影的放射线摄影系统等。
此外，本发明可以应用于用于取得三维图像的放射线相位CT(计算机断层摄影)设备、用于取得能够提供立体视觉的立体图像的立体放射线摄影装置等。
在上述实施方式中，取得相位对比图像，能够取得传统上难以呈现的图像。然而，因为传统的X射线诊断摄影基于吸收图像，所以在读图时与相位对比图像相对应地参考吸收图像是很有帮助的。例如，使用由相位对比图像表示的信息来补充吸收图像所不能表示的信息是很有效的。可以通过加权、灰度(灰度级)和频率处理等的适当处理将吸收图像和相位对比图像相互叠加或重叠来使用由相位对比图像表示的信息。
然而，如果在不同的放射线摄影操作中取得相位对比图像和吸收图像，则难以良好地将吸收图像和相位对比图像相互重叠，因为患者的身体可能在两次放射线摄影操作之间移动。此外，因为放射线摄影的次数增加时，患者的负担增加。此外，近年来，除了吸收图像和相位对比图像之外，小角度散射图像已经引起了关注。小角度散射图像能够呈现待检查组织中的微细结构(超微结构)所导致的组织条件。例如，在癌症和循环系统疾病中，小角度散射图像是很有前景的新图像诊断呈现方法。
因此，可以在计算机30中进一步设置吸收图像生成单元或小角度散射图像生成单元。根据为生成相位对比图像而取得的多个条纹图像，吸收图像生成单元生成吸收图像，并且小角度散射图像生成单元生成小角度散射图像
吸收图像生成单元通过关于k对为各个像素取得的像素信号Ik(x，y)求平均而计算平均值，如图34所示，并且形成图像。因此，生成吸收图像。可以简单地通过关于k对像素信号Ik(x，y)求平均来进行平均值的计算。然而，当M的值小时，误差(偏差)变大。因此，可以在用正弦波对像素信号Ik(x，y)进行拟合之后，取得拟合后的正弦波的平均值。另外，不是必须使用正弦波，可以使用方波或三角波。
在吸收图像的生成中，不是必须使用平均值。可以使用通过关于k对像素信号Ik(x，y)进行相加而取得的相加值等，只要该值对应于平均值。
小角度散射图像生成单元计算针对各个像素取得的像素信号Ik(x，y)的幅度值，并且形成图像。因此，生成了小角度散射图像。可以取得像素信号Ik(x，y)的最大值与最小值之差来执行幅度值的计算。然而，当M的值小时，误差(偏差)变大。因此，可以在用正弦波对像素信号Ik(x，y)进行拟合之后，取得拟合后的正弦波的幅度值。另外，不是必须使用幅度值来生成小角度散射图像，可以使用方差值、标准偏差等作为与关于平均值的分散对应的值。
另外，相位对比图像基于X射线在第一格栅2的部件22与第二格栅3的部件32的周期排列方向(X方向)上的折射成分。因此，部件22、32的延伸方向(Y方向)上的X射线折射成分没有反映在相位对比图像中。具体地，沿着与X方向交叉的方向(如果该方向与X方向直角交叉，则为Y方向)的部位的轮廓被呈现为基于X方向上的折射成分的相位对比图像。因此，不与X方向交叉的沿着X方向的部位的轮廓未被呈现为X方向上的相位对比图像。具体地，根据待检查的被摄体的区域的形状或方向，一些区域未被呈现。例如，当诸如膝盖这样的关节软骨的承重面的方向被设置为XY方向(格栅的面内方向)中的Y方向时，基本上沿着Y方向的承重面(YZ面)附近的区域轮廓的呈现被认为是充分的。然而，软骨附近的组织(腱、韧带等)以及与承重面交叉并且基本上沿着X方向延伸的组织的呈现被认为是不充分的。如果呈现是不充分的，则可以移动待检查的被摄体以再次对没有充分呈现的部位执行图像取得。然而，如果再次执行图像取得，则待检查的被摄体的负担和摄影师的负担增加。此外，难以确保先前图像的位置再现性。
因此，如图35a、35b所示，作为另一个示例，可以在格栅单元16中设置旋转机构180。可以将与第一格栅2和第二格栅3的格栅面垂直并且通过格栅面的中心的假想线(X射线的光轴A)用作旋转中心，并且可以从图35a所示的第一方向向图35b所示的第二方向将第一格栅2和第二格栅3旋转任意角度。此外，可以在第一方向和第二方向上分别生成相位对比图像。如此的结构是有利的。
当如此构成时，可消除上述的位置再现性方面的问题。图35A例示了第二格栅3的部件32沿着Y方向延伸时的第一格栅2和第二格栅3的第一方向。图35B例示了将第一格栅2和第二格栅3从图35A所示的状态旋转90度，第二格栅3的部件32沿着X方向延伸时的第一格栅2和第二格栅3的第二方向。然而，第一格栅2和第二格栅3的旋转角度可以是任意角度，只要维持第一格栅2的自身像G1与第二格栅3之间的倾斜关系即可。此外，除了第一方向和第二方向之外，可以执行旋转操作两次或更多次以将方向改变到第三方向、第四方向等。另外，可以在各个方向处生成相位对比图像。
在上面的说明中，旋转作为一维格栅的第一格栅2和第二格栅3。或者，第一格栅2和第二格栅3可以被构成为分别由二维布置的延伸部件22、32构成的二维格栅。
当如此构成时，可以通过执行一次放射线摄影操作取得第一方向和第二方向的相位对比图像。因此，与旋转一维格栅的结构相比，没有放射线摄影操作之间被摄体的移动的影响和设备振动的影响。因此，可实现更良好的位置再现性。此外，因为不使用旋转机构，所以可以简化设备并且降低制造成本。

Claims (15)

1.一种放射线摄影装置，其包括：
第一格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述第一格栅和所述第二格栅被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
所述放射线摄影装置进一步包括：
格栅装卸检测单元，其检测所述第一格栅和所述第二格栅的安装和拆卸；和
预照射控制单元，其控制所述放射线源，使得当所述格栅装卸检测单元检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
2.一种放射线摄影装置，其包括：
第一格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述放射线图像检测器被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
所述放射线摄影装置进一步包括：
检测器装卸检测单元，其检测所述放射线图像检测器的安装和拆卸；和
预照射控制单元，其控制所述放射线源，使得当所述检测器装卸检测单元检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
3.根据权利要求1所述的放射线摄影装置，其中，
当检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，所述预照射控制单元报知将执行所述预照射，并且
当所述预照射控制单元在所述报知之后接收到开始预照射的指令时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
4.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其中，
当检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，所述预照射控制单元报知将执行所述预照射，并且
当所述预照射控制单元在所述报知之后接收到开始预照射的指令时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
5.根据权利要求1所述的放射线摄影装置，其还包括：
人检测单元，其检测是否没有人位于预定距离范围内，
其中当检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸并且所述人检测单元检测到没有人位于所述预定距离范围内时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
6.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其还包括：
人检测单元，其检测是否没有人位于预定距离范围内，
其中当检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸并且所述人检测单元检测到没有人位于所述预定距离范围内时，所述预照射控制单元执行所述预照射。
7.根据权利要求1到6中任意一项所述的放射线摄影装置，其还包括：
位置偏移信息取得单元，其基于通过所述预照射由所述放射线图像检测器检测到的位置偏移检查用图像，取得与所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差相关的信息。
8.根据权利要求7所述的放射线摄影装置，其还包括：
位置调节机构，其基于由所述位置偏移信息取得单元取得的与相对位置偏差相关的信息，调节所述第一格栅和所述第二格栅、或者所述放射线图像检测器的位置。
9.根据权利要求7或8所述的放射线摄影装置，其中所述位置偏移信息取得单元取得由于所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的所述相对位置偏差而在所述位置偏移检查用图像中产生的莫尔条纹的频率成分，作为所述与相对位置偏差相关的信息。
10.根据权利要求1到9中任意一项所述的放射线摄影装置，其还包括：
扫描机构，其在与所述第一格栅和所述第二格栅中至少一方的延伸方向垂直的方向上移动所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方；和
图像生成单元，其利用多个放射线图像信号来生成图像，所述多个放射线图像信号分别表示在所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方被所述扫描机构移动的同时，由所述放射线图像检测器对于所述第一格栅和所述第二格栅中的所述至少一方的各个位置检测到的所述第二周期图案像。
11.根据权利要求1到9中任意一项所述的放射线摄影装置，其中，
所述第一格栅和所述第二格栅被布置为所述第一格栅的所述第一周期图案像的延伸方向和所述第二格栅的延伸方向相互倾斜，
所述放射线摄影装置进一步包括：
图像生成单元，其利用通过对被摄体照射所述放射线而由所述放射线图像检测器检测到的放射线图像信号来生成图像。
12.根据权利要求11所述的放射线摄影装置，其中所述图像生成单元基于由所述放射线图像检测器检测到的所述放射线图像信号，取得从不同像素行组读出的放射线图像信号作为表示彼此不同的条纹图像的放射线图像信号，并且基于所取得的表示多个条纹图像的放射线图像信号生成图像。
13.根据权利要求1到9中任意一项所述的放射线摄影装置，其还包括：
图像生成单元，其对通过对被摄体照射所述放射线而由所述放射线图像检测器检测到的放射线图像信号执行傅里叶变换，并且基于所述傅里叶变换的结果生成图像。
14.一种利用放射线摄影装置取得放射线图像的放射线图像取得方法，所述放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述第一格栅和所述第二格栅被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
其中，控制所述放射线源，使得当检测到所述第一格栅和所述第二格栅的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
15.一种利用放射线摄影装置取得放射线图像的放射线图像取得方法，所述放射线摄影装置包括：
第一格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过使从放射线源发出的放射线透过而形成第一周期图案像；
第二格栅，其周期性地排列有格栅结构，通过接收所述第一周期图案像而形成第二周期图案像；和
放射线图像检测器，其检测由所述第二格栅形成的所述第二周期图案像，
其中，所述放射线图像检测器被构成为相对于所述放射线摄影装置装卸自如，
其中，控制所述放射线源，使得当检测到所述放射线图像检测器的安装或拆卸时，执行用于检测所述第一格栅和所述第二格栅与所述放射线图像检测器之间的相对位置偏差的预照射。
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