CN103517674B - X射线摄影装置、医用图像处理装置、x射线摄影方法以及医用图像处理方法 - Google Patents

Abstract

实施方式中的X射线摄影装置具备X射线图像收集单元、控制系统以及显示处理部。X射线图像收集单元用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据。控制系统以通过使所述摄影系统移动而收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据，且在所述摄影系统的移动过程中收集所述多个X射线图像数据中的至少一个的方式，控制所述摄影系统。显示处理部根据所述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据。

Description

X射线摄影装置、医用图像处理装置、X射线摄影方法以及医用 图像处理方法

技术领域

本发明的实施方式涉及X射线摄影装置、医用图像处理装置、X射线摄影方法以及医用图像处理方法。

背景技术

以往，有人提出了使用X射线摄影装置而使能够立体地辨认血管等摄像对象的X射线诊断图像显示的技术。如果将能够立体观察摄像对象的图像称为三维（3D：threedimensional）图像，则为了使3D图像显示，需要是能够用左眼和右眼分别独立地辨认左眼用的图像和右眼用的图像。

作为使用X射线摄影装置分别取得左眼用的图像和右眼用的图像的方法，除了进行三维图像重构处理的方法以外，能够举出实际上分别收集左眼用的二维（2D：twodimensional）X射线投影像和右眼用的2D X射线投影像的方法。左眼用的X射线投影像和右眼用的X射线投影像，当然能够通过具备多个X射线摄影系统的X射线摄影装置收集，但还能够通过具备单一的X射线摄影系统的X射线摄影装置收集。

在使用具备单一的X射线摄影系统的X射线摄影装置的情况下，通过使X射线摄影装置的C型臂动作，而将X射线摄影系统定位于第1位置。然后，在使X射线摄影系统静止的状态下能够摄像与第1位置对应的左眼用的X射线投影像。接下来，使X射线摄影装置的C型臂动作，将X射线摄影系统定位于第2位置，在使X射线摄影系统静止的状态下能够摄像与第2位置对应的右眼用的X射线投影像。或者，也可以在收集到右眼用的X射线投影像之后，收集左眼用的X射线投影像。

另一方面，如果使用具备两个X射线摄影系统的X射线摄影装置来摄影左眼用的X射线投影像和右眼用的X射线投影像，则能够通过恰当地定位两个X射线摄影系统，而以基本相同的定时收集左眼用的X射线投影像和右眼用的X射线投影像。

像这样收集到的左眼用的X射线投影像和右眼用的X射线投影像，能够作为二视差图像而用于3D图像的显示。作为将一组二视差图像作为能立体观察的3D图像而显示的方法，已知有：使左眼用的图像和右眼用的图像交替地按时间分割方式显示，用专用的眼镜观看的方法、不使用眼镜而用专用的显示器显示的方法等。

特别地，如果使用具备两个X射线摄影系统的X射线摄影装置在相同定时收集左眼用的X射线投影像和右眼用的X射线投影像，则被检体动作的影响变小，能显示具有良好画质的3D图像。

进而，如果通过三维图像重构处理生成二视差图像，则能够显示能从多个观察方向立体观察的3D图像。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平4－166135号公报

发明内容

但是，有具备多个X射线摄影系统的X射线摄影装置的构造复杂、且昂贵的问题。此外，在通过三维图像重构处理生成能立体观察的3D图像的情况下，有数据处理量变巨大，数据处理时间也变长的问题。

所以，本发明的目的在于提供一种用更简单且低价的结构就能使对诊断有用的X射线图像作为能立体观察的3D图像显示的X射线摄影装置、医用图像处理装置、X射线摄影方法以及医用图像处理方法。

本发明的实施方式的X射线摄影装置具备：X射线图像收集单元、控制系统以及显示处理部。X射线图像收集单元使用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据。控制系统控制上述摄影系统，以便通过使上述摄影系统移动，收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据，并在上述摄影系统的移动过程中收集上述多个X射线图像数据中的至少一个。显示处理部根据上述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据。

此外，本发明的实施方式的医用图像处理装置具备：图像取得部以及显示处理部。图像取得部取得用一个摄影系统收集到的与3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据。显示处理部根据上述多个X射线图像数据生成可立体观察的图像数据。

此外，本发明的实施方式的X射线摄影方法具有以下步骤：使用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据的步骤；以通过使上述摄影系统来收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据，且在上述摄影系统的移动过程中收集上述多个X射线图像数据中的至少一个的方式控制上述摄影系统的步骤；以及根据上述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据的步骤。

此外，本发明的实施方式的医用图像处理方法具有以下步骤：取得用一个摄影系统收集到的与3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据的步骤；以及根据上述多个X射线图像数据生成能进行立体观察的图像数据的步骤。

附图说明

图1是本发明的实施方式的X射线摄影装置以及医用图像处理装置的结构图。

图2是示出在图1所示的X射线摄影装中用于使能从一个方向立体观察的X射线图像显示的摄影系统的控制方法的例子的图。

图3是将如图2（A2）所示地使X射线管以及X射线检测器动作的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

图4是将如图2（B2）所示地使X射线管以及X射线检测器动作的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

图5是将在摄影系统的去程以及回程的各加速期间分别收集一帧量的X射线图像数据的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

图6是将在摄影系统的去程以及回程的各减速期间分别收集一帧量的X射线图像数据的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

图7是示出在图1所示的X射线摄影装中用于使能从多个方向进行立体观察的X射线图像显示的摄影系统的控制方法的例子的图。

图8是示出用于使能够从多个方向进行立体观察的X射线图像显示的显示处理部中的显示处理的第1例的图。

图9是示出用于使能够从多个方向进行立体观察的X射线图像显示的显示处理部中的显示处理的第2例的图。

图10是示出用于使能够从多个方向进行立体观察的X射线图像显示的显示处理部中的显示处理的第3例的图。

图11是示出图1所示的显示处理部进行的多视差图像的显示控制的一例的图。

图12是示出在图1所示的显示处理部中进行坐标变换的情况下的一例的图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的实施方式的X射线摄影装置、医用图像处理装置、X射线摄影方法以及医用图像处理方法。

图1是本发明的实施方式的X射线摄影装置以及医用图像处理装置的结构图。

X射线摄影装置1具备：摄影系统2、控制系统3、数据处理系统4、接口部5、输入装置6以及显示装置7。摄影系统2具有：X射线照射部8、X射线检测器9、驱动机构10以及检查床11。控制系统3具有高电压发生装置12以及摄影位置控制装置13。

X射线照射部8，具备X射线管，隔着置于检查床11的被检体Ｏ与X射线检测器9相向配置。X射线照射部8以及X射线检测器9由于驱动机构10的驱动能够一边维持相对位置一边改变相对于被检体Ｏ的角度以及相对位置。具体而言，在具备旋转功能的C型臂的两端固定X射线照射部8以及X射线检测器9。而且，X射线照射部8被构成为能够利用X射线管朝向被检体Ｏ从预定的角度照射X射线，并用X射线检测器9检测透过被检体Ｏ的X射线。

此外，能够利用驱动机构10调整检查床11的躺板的倾斜以及位置。因此，不仅是调整X射线照射部8以及X射线检测器9相对于被检体Ｏ的角度，通过调整躺板的角度，还能改变相对于被检体Ｏ的X射线的照射方向。

进而，在置于检查床11的被检体Ｏ的身旁，根据需要设置用于向被检体Ｏ注入造影剂的造影剂注入装置14。

控制系统3的高电压发生装置12是通过向X射线照射部8的X射线管施加高电压而使具有期望的能量的X射线向被检体Ｏ照射的装置。摄影位置控制装置13是向驱动机构10输出控制信号而进行控制的装置。即，X射线照射部8及X射线检测器9的旋转角度及位置、以及检查床11的躺板的倾斜及位置，由从摄影位置控制装置13向驱动机构10输出的控制信号进行控制。

数据处理系统4具有A/D（analog to digital，模拟到数字）变换器15以及计算机16。计算机16通过执行程序，作为医用图像处理装置16而实现功能。即，X射线摄影装置1中内置医用图像处理装置16。

但，也可以将具有同样的功能的独立的医用图像处理装置经由网络与X射线摄影装置1连接。此外，为了构成内置于X射线摄影装置1的医用图像处理装置16或者与X射线摄影装置1经由网络连接的医用图像处理装置，也可以采用电路。另一方面，也可以使计算机16作为接口部5而实现功能。

医用图像处理装置16具有：X射线图像生成部17、X射线图像取得部18以及显示处理部19。X射线图像生成部17具有从X射线检测器9取入通过A/D变换器15而进行数字化后的X射线检测数据，通过进行数据处理而生成X射线图像数据的功能。

因此，X射线图像生成部17通过与摄影系统2以及控制系统3协动，在X射线摄影装置1中具备使用摄影系统2收集被检体Ｏ的X射线图像数据的作为X射线图像收集单元的功能。

X射线图像取得部18具有取得在X射线图像生成部17中生成的X射线图像数据并提供给显示处理部19的功能。特别地，在与X射线摄影装置1通过网络连接的独立的医用图像处理装置中，也能省略X射线图像生成部17。在这种情况下，在X射线图像取得部18中具备：从X射线摄影装置1中具备的X射线图像生成部17经由网络取得X射线图像数据的功能。

显示处理部19具备以下功能：从X射线图像取得部18取得包含左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据的多个X射线图像数据的功能、作为3D图像数据，根据所取得的多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据的功能、以及使所生成的3D图像数据显示于显示装置7的功能。

作为根据左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据而使能立体观察的3D图像显示的方法，能够采用公知的任意的方法。作为代表性的方法，已知使用通常的显示器和专用的眼镜的方法以及使用专用的显示器的方法。

在使用专用的眼镜的情况下，已知使左眼用的图像和右眼用的图像按一定的时间差交替地切换显示，而对专用的眼镜设置作为偏光片的功能的方法。在这种情况下，通过向左眼用的图像和右眼用的图像付与互相不同的旋转方向的圆偏光并使用圆偏光眼镜，能单独用左右眼辨认二视差图像。

或者，还已知将左眼用的图像和右眼用的图像作为互相不同的波长带域的图像以时间分割方式显示的方法。在这种情况下，透过滤波器而成为互相不同的波长带的光的、左眼用的图像和右眼用的图像经由波长选择眼镜，独立地由左右眼辨认。

作为另一个方法，还已知：将左眼用的图像和右眼用的图像交替地按时间分割方式显示，用与时间分割方式同步地开闭左眼用的快门和右眼用的快门的眼镜辨认左眼用的图像和右眼用的图像的方法。

此外，还已知：相反地从专用的眼镜输出位置信息以及方位信息，根据眼镜的位置信息以及方位信息切换输出到显示器的图像的方法。

另一方面，作为未使用专用的眼镜的方式，已知在显示器的表面重叠具有相位差的相位差板的方式、将以与显示器的分辨率不同的网屏线数配置了凹凸的薄膜与显示器的表面重叠的方式等。这些方式也称为空间分割方式，利用相位差板、薄膜通过左眼以及右眼独立地辨认左眼用的图像和右眼用的图像。

因此，X射线摄影装置1具备与3D图像的显示方式相应的构成要素。例如，如果是为了3D显示而使用专用的眼镜的情况下，则专用的眼镜20与计算机16连接。此外，在为了3D显示而使用专用的显示器的情况下，作为显示装置7，3D显示用的显示器与计算机16连接。而且，显示处理部19被构成为，能够使显示装置7以及眼镜20中的一方或者双方输入输出3D显示所需的信息。

另一方面，控制系统3具备为了收集立体观察所需的左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据而控制单一的摄影系统2的功能。即，控制系统3具有；以通过使摄影系统2移动而收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据的方式控制摄影系统2的功能。

特别地，控制系统3被构成为能够任意地对摄影系统2的移动以及X射线的照射定时或者照射位置进行可变控制。例如，能够以在使摄影系统2静止的状态下收集作为左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据而使用的多个X射线图像数据的方式，控制摄影系统2。相反地，还能以在摄影系统2的移动过程中收集用作左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据的多个X射线图像数据中的至少一个的方式，控制摄影系统2。

而且，显示处理部19被构成为进行与使一个摄影系统2移动而收集到的具有二视差以上的视差的多个X射线图像数据的收集位置相应的显示处理，生成3D显示用的X射线图像数据。具体而言，如果将与两个相互不同的方向对应的两帧量的X射线图像数据用作二视差图像数据，则能够生成能从一个方向立体观察的一帧量的图像数据。此外，根据与3个以上的不同方向对应的多帧的量的X射线图像数据，能够生成可从互相不同的多个方向立体观察的图像数据、也即根据观看方向的不同而改变观看方式的立体观察图像数据。

进而，显示处理部19被构成为以根据需要使摄影系统2的移动方向变为能够立体观察的图像数据的显示装置7的水平方向的方式，伴随多个X射线图像数据的坐标变换处理生成能够立体观察的图像数据。此外，显示处理部19被构成为，根据需要，伴随由摄影系统2在互相不同的定时收集到的与同一方向对应的多个X射线图像数据间的动作修正，生成能立体观察的图像数据。

图2是示出在图1所示的X射线摄影装中用于使能从一个方向立体观察的X射线图像显示的摄影系统2的控制方法的例子的图。

如图2（A1）所示地，能够通过使包含C型臂的驱动机构10的驱动而使X射线照射部8的X射线管8A以及X射线检测器9在不同的两个位置顺次静止，并收集与X射线管8A以及X射线检测器9的各位置对应的两个X射线图像数据。而且，能够将与两个不同的X射线的照射方向对应的两帧量的X射线图像数据用作具有二视差的一帧量的X射线图像数据。

更具体而言，X射线管8A以及X射线检测器9被定位于第1位置，在使X射线管8A以及X射线检测器9静止的状态下，收集与第1位置对应的左眼用的X射线图像数据。接下来，通过控制系统3进行的控制而使C型臂运动，将X射线管8A以及X射线检测器9定位于第2位置。而且，能够在使X射线管8A以及X射线检测器9静止的状态下，收集与第2位置对应的右眼用的X射线图像数据。或者，也可以在收集到右眼用的X射线图像数据之后，收集左眼用的X射线图像数据。

此外，还能够通过使C型臂连续运动，而如图2（A2）所示地使摄影系统2像振子那样移动而进行重复摄像。即，能够使摄影系统2往返移动，并在两端的位置顺次收集X射线图像数据。

图3是将如图2（A2）所示地使X射线管8A以及X射线检测器9动作的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

在图3（A）中，横轴方向表示时间。图3（A）示出各X射线图像数据的收集定时下的X射线管8A以及X射线检测器9的位置。此外，图3（B）是示出包含X射线管8A以及X射线检测器9的摄影系统2的相对位置的时间变化的图表。即，在图3（B）中，横轴表示时间，纵轴表示摄影系统2的相对位置。

如果如图2（A2）所示地使X射线管8A以及X射线检测器9往返运动，则如图3（A）所示地交替地顺次收集左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据。因此，变为由于显示处理部19，左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据交替地更新而进行显示。

另外，在X射线管8A以及X射线检测器9的折返位置，X射线管8A以及X射线检测器9的速度暂时变为零。因此，与振子运动相同地，如图3（B）所示地、X射线管8A以及X射线检测器9的速度不为一定，而是：X射线管8A以及X射线检测器9的位置周期地且非直线地变化。而且，如图3（B）的标志所示地，X射线图像数据的收集位置变为极大值以及极小值。

此外，左眼用的X射线图像数据变为始终与同一X射线的照射方向对应的图像数据。同样地，右眼用的X射线图像数据也变为始终与同一X射线的照射方向对应的图像数据。因此，如果一边顺次更新左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据一边使其作为3D图像进行显示，则变为观察角度固定的动画那样的图像。

但，具备C型臂的台架的重量比较大，惯性大。所以在收集到一帧的量的X射线图像数据之后，驱动C型臂而收集另一帧的量的X射线图像数据的情况下，伴随有重量的C型臂的加速及停止。因此，两个X射线图像数据的收集间隔变得比较长。其结果是：有不能忽略在左眼用的X射线图像数据的收集定时和右眼用的X射线图像数据的收集定时之间的被检体Ｏ的动作的影响的危险。

所以，能够以在具备X射线管8A以及X射线检测器9的摄影系统2的移动过程中收集多个X射线图像数据的方式控制摄影系统2。具体而言，如图2（B1）所示地，能够使X射线管8A以及X射线检测器9向一个方向移动，并在移动期间内进行两次摄像。在这种情况下，必然地收集与不是摄影系统2的移动范围的两端的、不同的位置对应的两帧量的X射线图像数据。

而且，越是缩短两个X射线图像数据的收集位置的间隔，越是能够以更短的间隔收集两帧量的X射线图像数据。所以，能够使被检体Ｏ的动作的影响降低。此外，如果X射线管8A以及X射线检测器9的位置是从移动范围的两端离开足够远的位置，则X射线管8A以及X射线检测器9的移动速度变得稳定。所以也能使X射线图像数据自身稳定。

此外，越是使X射线管8A以及X射线检测器9的移动距离缩短，越是能减少被检体Ｏ的被曝射。因此，优选地将摄影系统2的移动距离设为为了X射线管8A以及X射线检测器9的移动速度在摄像位置变为稳定的速度而至少所需的最低限的移动距离。

此外，即使在摄影系统2的移动过程中收集多个X射线图像数据的情况下，也能通过使C型臂连续地动作，而使摄影系统2像振子那样往返移动。即，如图2（B2）所示地，能够以使摄影系统2往返移动，并在去程以及回程的各个中收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据的方式控制摄影系统2。

图4是使如图2（B2）所示地使X射线管8A以及X射线检测器9动作的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

图4（A）中，横轴方向表示时间。图4（A）示出各X射线图像数据的收集定时的X射线管8A以及X射线检测器9的位置。此外，图4（B）是示出包含X射线管8A以及X射线检测器9的摄影系统2的相对位置的时间变化的图表。即，在图4（B）中，横轴表示时间，纵轴表示摄影系统2的相对位置。

如果如图2（B2）所示地使X射线管8A以及X射线检测器9往返运动而在移动中收集两帧的量的X射线图像数据，则能够如图4（A）所示地以短的时间间隔收集左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据。具体而言，在图3所示的情况下，使摄影系统2往返1次而收集3帧量的X射线图像数据，相对于此，在图4所示的情况下，使摄影系统2往返1次能收集4帧量的X射线图像数据。所以，能减少被检体Ｏ的动作的影响。

因此，图4（B）所示的时间轴的标度与图3（B）所示的时间轴的标度不同。此外，如用图4（B）的标志示出的那样，X射线图像数据的收集位置变为各极大值和各极小值之间的两处位置。

此外，不限于图2（B2）以及图4所示的例子，还能够以使摄影系统2往返移动，并且在去程以及回程中收集与相互不同的方向对应的一帧量的X射线图像数据的方式，控制摄影系统2。

图5是将在摄影系统2的去程以及回程的各加速期间中分别收集一帧量的X射线图像数据的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。此外，图6是将在摄影系统2的去程以及回程的各减速期间分别收集一帧量的X射线图像数据的情况下的X射线图像数据的收集位置按时间序列示出的图。

在图5（A）以及图6（A）中，各横轴方向表示时间。图5（A）以及图6（A）示出各X射线图像数据的收集定时的X射线管8A以及X射线检测器9的位置。此外，图5（B）以及图6（B）是示出包含X射线管8A以及X射线检测器9的摄影系统2的相对位置的时间变化的图表。即，在图5（B）以及图6（B）中，横轴表示时间，纵轴表示摄影系统2的相对位置。

如图5所示，如果在X射线管8A以及X射线检测器9从移动范围的两端位置向中央位置移动期间收集X射线图像数据，则变为始终在X射线管8A以及X射线检测器9的加速期间收集X射线图像数据。另一方面，如图6所示，如果在X射线管8A以及X射线检测器9从移动范围的中央位置向两端位置移动期间收集X射线图像数据，则变为始终在X射线管8A以及X射线检测器9的减速期间收集X射线图像数据。

因此，如图5或者图6所示，如果控制摄影系统2，则能够在机械性同等的条件下收集X射线图像数据。即，能够使摄影系统2的移动速度分别固定而收集多个左眼用的图像数据以及多个右眼用的图像数据。所以，能够进行稳定的3D图像的显示。

除了上述的例子以外，还能够如图2（C1）所示，在任意的位置收集左眼用的X射线图像数据和右眼用的X射线图像数据以外的X射线图像数据。而且，能够在用于3D显示的显示处理中使用在任意的位置收集到的X射线图像数据。在图2（C1）所示的例子中，收集与摄影系统2的移动范围的中央位置对应的X射线图像数据。但，也可以与左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据的收集不同地，另外收集3D显示用的X射线图像数据。

左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据以外的X射线图像数据能够用于左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据的合成处理等、与诊断目的相应的任意的处理。此外，即使在收集左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据以外的X射线图像数据的情况下，也能够如图2（C2）所示地使摄影系统2往返移动，而连续地重复收集。

至此，说明了用于使能从一个方向立体观察的X射线图像显示的摄影系统2的控制方法的例子，但也能够以能显示从多个方向能立体观察的X射线图像的方式，控制摄影系统2。为了使能从多个方向立体观察的X射线图像显示，需要两组以上不同的二视差图像数据。因此，需要收集与三个以上不同的X射线的照射方向对应的多个X射线图像数据。

这里，说明以在摄影系统2向至少一个方向的移动过程中或者静止中收集与3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据的方式，控制摄影系统2的实用性高的例子。

图7是示出用于使在图1所示的X射线摄影装置1中能从多个方向立体观察的X射线图像显示的摄影系统2的控制方法的例子的图。

如图7（A）所示，能够使一个摄影系统2在一个方向上移动，并在移动中或者静止中收集与3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据。另一方面，如图7（B）所示，还能够使一个摄影系统2像振子那样往返移动，并在去程以及回程中分别收集与3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据。在这种情况下，变为在摄影系统2的移动过程中收集用作左眼用的X射线图像数据以及右眼用的X射线图像数据的多个X射线图像数据中的至少一个。

如果利用控制系统3如图所示地控制摄影系统2，则在图像取得部18中取得与用一个摄影系统2收集到的3个以上的不同方向对应的多个X射线图像数据。所以，在显示处理部19中，根据与不同方向对应的多个X射线图像数据，能够生成能用各种方法立体观察的3D图像数据。

图8是示出用于使能从多个方向立体观察的X射线图像显示的显示处理部19中的显示处理的第1例的图。

在图8中，横轴方向表示时间。此外，图8所示的X射线管8A以及X射线检测器9的位置表示作为一帧的量的立体观察图像而显示的多个X射线图像数据的收集位置。

如图8所示，通过根据与两个不同的方向对应的两帧量的X射线图像数据顺次生成能立体观察的一帧量的图像数据，能够生成能从互相不同的多个方向立体观察的多帧的量的图像数据。即，能够使摄影系统2连续地往返移动，并将新收集到的图像和过去收集到的图像作为二视差图像的一对而顺次更新显示。

如果进行如图8所示的立体观察图像的显示控制，则变为在每次收集新的图像时，更新构成立体观察图像的图像中的一个，二视差图像的一对发生变化。因此，立体观察图像变为视点顺次变化的动画。所以，摄影对象变为旋转可见。

另外，在图8所示的例子中，邻接的图像被用作二视差图像的一对，但也可以将非邻接的图像用作二视差图像的一对。从能进行有效的立体观察的观点来看，优选地，按经验将为了收集用作二视差图像的一对的两个图像而进行照射的X射线的照射方向的角度差设定于从1度到3度的范围。因此，将与二视差图像的一对对应的X射线的照射方向的角度差设为2度是最有效果的。这在以下的二视差图像的一对的显示中也是相同的。

图9是示出用于使能从多个方向立体观察的X射线图像显示的显示处理部19中的显示处理的第2例的图。

在图9中，横轴方向表示时间。此外，图9所示的X射线管8A以及X射线检测器9的位置，表示作为一帧量的立体观察图像而显示的多个X射线图像数据的收集位置。

如图9所示，通过根据与两个不同的方向对应的两帧的量的X射线图像数据顺次生成能立体观察的一帧量的图像数据，能够生成能从互相不同的多个方向立体观察的多帧的量的图像数据。即，能够使摄影系统2向一个方向移动，并将新收集到的图像和过去收集到的图像作为二视差图像的一对而顺次更新显示。因此，与图8所示的例子同样地，能够使立体观察图像作为二视差图像的视点顺次变化的动画而显示。

然后，如图9所示，根据与3个以上的不同方向对应的多帧量的X射线图像数据，生成能从互相不同的多个方向立体观察的一帧量的图像数据。即，能使过去收集到的与不同方向对应的3个以上的图像作为一帧量的多视差图像而显示。

因此，如果进行图9所示的显示控制，则在显示摄影对象旋转可见的二视差图像的动画之后，作为静止图像而显示多视差图像。

另外，多视差图像是图像根据观看角度而改变的立体观察图像。具体而言，根据立体观察图像的显示方法通过显示处理部19进行多视差图像的显示控制。例如，在使用专用的眼镜20的情况下，向显示处理部19输出安装于眼镜20的角度传感器、位置传感器的检测结果。然后，显示处理部19，根据从眼镜20取得的信息，检查观看立体观察图像的角度、用户的眼睛位置。进而，显示处理部19能够结合立体观察图像的观看角度、用户的眼睛位置，进行应该显示的图像的切换控制。

另一方面，在将专用的显示器用于立体观察图像的显示的情况下，显示设有凹凸的薄膜的凹凸的间距、在相位板的1周期的范围内与3个以上的多个方向对应的X射线图像的像素。其结果是：能够使观看方式根据观看角度而不同的立体观察图像显示。

图10是示出用于使能从多个方向立体观察的X射线图像显示的显示处理部19中的显示处理的第3例的图。

在图10中，横轴方向表示时间。此外，图10所示的X射线管8A以及X射线检测器9的位置，示出作为一帧量的立体观察图像而显示的多个X射线图像数据的收集位置。

如图10所示，能够使摄影系统2在一个方向移动，并顺次附加新收集到的图像，而作为多视差图像进行显示。在这种情况下，在每次收集图像时，观看方式改变的方向增加。此外，即使新收集了图像，也连续显示过去收集到的图像。因此，看不到摄像对象运动，变得像静止图像那样。

图11是示出图1所示的显示处理部19进行的多视差图像的显示控制的一例的图。

在图11中，横轴方向表示时间。能够在如图9或者图10所示显示使摄影系统2向一个方向移动而得到多视差图像之后，接着使摄影系统2向反方向移动而收集图像。即，能够使摄影系统2往返移动，而重复收集多视差图像用的图像。

在这种情况下，通过将新收集的图像置换为在对应的位置上收集到的过去的图像，能够更新多视差图像。其结果是：能够在观察时使更近的定时下的多视差图像显示为立体观察用。另外，在图11中用斜线示出的X射线管8A以及X射线检测器9的位置表示成为置换对象的图像的位置。

进而，如上所述，在伴随摄影系统2的移动而顺次更新或者追加的图像的方向不变为用户的左右方向的情况下，能在显示处理部19中进行坐标变换。即，能够进行成为显示对象的各图像数据的坐标变换，以使伴随摄影系统2的移动而顺次更新或者追加的图像的方向变为显示装置7以及用户的左右方向。

由此，无论使影摄影系统2向哪个方向移动，都能使能用左右眼立体观察的立体观察图像进行显示。此外，在将二视差图像的一对时间性地改变的情况、使多视差图像显示的情况下，能使在左右方向观看方式改变的立体观察图像显示。例如，不限于使摄影系统2向左前斜位（LAO：left anterior oblique）方向以及右前斜位（RAO：right anterioroblique）方向移动的情况，在向头位（CRA：cranial）方向以及足位（CAU：caudal）方向移动的情况下，也能使立体观察图像恰当地显示。

图12是示出在图1所示的显示处理部19中进行坐标变换的情况下的一例的图。

即使在如图12（A）所示地使X射线管8A以及X射线检测器9向被检体Ｏ的HF（HeadFoot）方向摆动而顺次收集图像的情况下，也能如图12（B）以及图12（C）所示地以使HF方向变为显示装置7的水平方向的方式而显示。即，通过X射线图像数据的旋转处理或者反转处理等坐标变换处理，能将摄影系统2的摆动方向设为显示装置7的水平方向。由此，摄影系统2的摆动方向、即HF方向变为左右眼的视线方向E、Y间的方向。

其结果是：能够结合左右眼的视线方向E、Y使在水平方向上位置互相移位后的左眼用的图像和右眼用的图像在显示装置7上显示。而且，能够进行由于有视差的左右眼而得到立体感的立体观察图像的显示。

进而，如上所述，能够在立体观察用的图像显示之前，在显示处理部19中进行动作修正处理。在使摄影系统2往返移动而进行摄像的情况下，如图3到图6的（B）所示地，图像在时间上离散地被收集。在收集图像期间，由于摄影系统2移动，所以即使进行使X射线管8A以及X射线检测器9向同一位置移动的控制，还会产生少许机械性的位置偏离。如果用于立体观察图像的图像中有位置偏离，则成为看得到图像摇动的原因。此外，也有发生被检体Ｏ的变动的危险。

所以，在进行使X射线管8A以及X射线检测器9向同一位置移动的控制而收集到的多个图像数据间中，能够进行动作修正。作为动作修正，能够进行公知的任意的处理。动作修正中，有修正成为修正对象的两个图像数据间的位置偏离的、有修正作为修正对象的图像数据与作为基准的图像数据的位置偏离的。

作为动作修正自身，周知线性地进行图像数据的各像素值的平行移动、旋转移动以及伸缩变形的修正、使用任意的函数非线性地进行各像素值的平行移动、旋转移动以及伸缩变形的修正。在这种情况下，作为使各像素值移动而使两个图像数据间的互相关系数最大的最佳计算、及使最小二乘误差或者差分图像数据的像素值的总和等的乖离量的指标值最小的最佳计算的结果，能够得到动作修正后的图像数据。

另外，也能够为了动作修正而将在图像数据中描画出的设备、安装于设备的标识用作界标。在这种情况下，执行用于检测界标的边缘检测处理、阈值处理等处理作为动作修正的一部分。而且，能够根据所提取的界标的移动量，进行使图像数据的像素值线性或者非线性地移动的位置偏离修正。

如上所述的摄影系统2的控制方法、立体观察图像的显示方法、坐标变换的有无以及动作修正的有无，能够通过图1所示的接口部5而设定。作为摄影系统2的控制方法，有是否使摄影系统2往返移动、用于收集多个X射线图像数据的X射线的照射方向等选项。关于用于收集多个X射线图像数据的X射线的照射方向，除直接了设定X射线的照射方向以外，还能作为摄影系统2的位置、摄影系统2的旋转角度的间距或者X射线的照射定时的间隔而进行设定。另一方面，作为立体观察图像的显示方法，在收集与三个以上方向对应的X射线图像的情况下，有是使二视差图像像动画那样显示，还是作为多视差图像而显示等的选项。

所以，能够设为能将摄影系统2的控制方法以及立体观察图像的显示方法分别作为多个摄像模式以及多个显示模式而选择。即，能够设为在显示装置7上显示摄影系统2的控制方法等的设定画面。而且，能够使摄像模式以及显示模式可选择地显示于显示装置7。此外，关于坐标变换的有无以及动作修正的有无，例如能够设为作为开/关的切换按钮显示于设定画面。

而且，用户能够通过输入装置6的操作向接口部5输入摄影系统2的控制方法、立体观察图像的显示方法、坐标变换的有无以及动作修正的有无的指定信息。另一方面，接口部5被构成为：按照所输入的指定信息，分别向控制系统3输出摄影系统2的控制信息，向显示处理部19输出立体观察图像的显示条件。

也即，接口部5，作为指定是否使摄影系统2往返移动、收集多个X射线图像数据的不同方向、以及用于生成能立体观察的一帧量的图像数据的多个X射线图像数据中的至少一个的指定部而实现功能。

接下来，说明X射线摄影装置1的动作及作用。

首先，接口部5使显示装置7显示包含摄影系统2的控制方法以及立体观察图像的显示方法的摄像条件的设定画面。在该设定画面中，能选择从图2到图11所示的各种摄影系统2的动作模式以及立体观察图像的显示模式。所以，用户能够操作输入装置6，通过考虑诊断所要求的画质、被检体Ｏ的被曝射量等条件而选择恰当的摄影系统2的动作模式以及立体观察图像的显示模式。

此外，根据需要能将坐标变换处理以及动作修正处理的执行设定为显示处理条件。另外，用户通过摄像条件的设定画面设定被检体Ｏ的摄像部位等的摄像立体观察图像所需的摄像条件。

另一方面，被检体Ｏ被置于检查床11的躺板。此外，根据需要从造影剂注入装置14向被检体Ｏ注入造影剂。而且，如果通过输入装置6的操作向接口部5指示摄像的开始，则接口部5按照所选择的摄影系统2的动作模式，将摄影系统2的控制信息向控制系统3输出。另一方面，接口部5按照所选择的立体观察图像的显示模式，向显示处理部19通知立体观察图像的显示方法。

这样一来，从控制系统3的摄影位置控制装置13输出与摄影系统2的动作模式对应的控制信号，驱动驱动机构7。由此，X射线照射部8以及X射线检测器9按照动作模式来移动。

另一方面，按照动作模式从控制系统3的高电压发生装置12向X射线照射部8的X射线管8A施加高电压。由此，X射线管8A以及X射线检测器9在变为了预定的旋转角度以及位置的定时从X射线管8A向被检体Ｏ的摄像部位曝射X射线。而且，在X射线检测器9中检测透过被检体Ｏ的X射线。

接下来，从X射线检测器9经由A/D变换器15向医用图像处理装置16输出X射线检测信号。由此，在X射线图像生成部17中，取得被数字化后的X射线检测数据。而且，X射线图像生成部17，通过进行对于X射线检测数据的公知的数据处理而生成X射线图像数据。

在X射线图像生成部17中生成的X射线图像数据被提供给X射线图像取得部18。而且，以同样的流程在X射线图像取得部18中取得与至少2方向以上的X射线的照射方向对应的多个X射线图像数据。特别地，在生成与多个观察方向对应的二视差图像或者多视差图像的情况下，收集与至少3方向以上的X射线的照射方向对应的多个X射线图像数据，在X射线图像取得部18中取得。

接下来，X射线图像取得部18将多个X射线图像数据提供给显示处理部19。这样一来，显示处理部19按照立体观察图像的显示方式以及从接口部5取得的立体观察图像的显示方法，使能进行立体观察的X射线图像在显示装置7上显示。例如，如果是使左眼用的图像和右眼用的图像按时间分割方式而显示的方式，则收集用于左眼的X射线图像数据和收集用于右眼的X射线图像数据在显示处理部19中按时间分割方式而向显示装置7输出。

另外，通过接口部5指示X射线图像数据的坐标变换以及动作修正的一个或者双方的实施的情况下，在显示处理部19中进行坐标变换以及动作修正的一方或者双方。由此，能够得到具有适于立体观察的画质的恰当朝向的X射线图像数据。

所以，用户能通过专用的眼镜20进行显示于显示装置7的X射线图像的立体观察。例如，如果在同一位置重复收集的二视差图像的一对，则能作为动画观察立体观察图像。此外，在重复收集二视差图像的一对，并且二视差图像的一对的收集位置变化的情况下，作为观察方向与时间一起变化的动画，能观察立体观察图像。进而，在显示具有3视差以上的视差的图像的情况下，能观察观看方式随观察方向而变化的立体观察图像。

也即，以上这样的X射线摄影装置1，能够设为：通过使单一的摄影系统2以各种的控制方法移动而收集多个X射线图像数据，并使用收集到的多个X射线图像数据以各种的显示方法使立体观察图像显示。

所以，利用X射线摄影装置1能使具有适于诊断目的的画质以及观看方式的立体观察图像显示。即，能够以与血管构造的观察、管线的方向的确认等目的相应的不同的动作方法控制摄影系统2。而且，能够用通过摄影系统2的控制收集到的立体观察用的X射线图像，以与摄影系统2的动作方法及目的相应的各种的显示方法使立体观察图像显示。

特别地，即使摄像对象同样，也能根据诊断目的改变立体观察图像的显示方法。例如，在立体观察脏器等的情况下，考虑在用于诊断、治疗计划的立案的解剖学的构造的观察、治疗中当前正在操作的设备的方向的确认等各种的目的。所以，能够选择适于目的的摄像方法以及显示方法而使立体观察图像生成及显示。作为具体例，用户能够考虑立体观察图像所需要的画质、被检体Ｏ的被曝射量以及造影剂的投入量等各种的条件，而选择与立体观察图像的摄像方法以及摄像方法对应的显示方法。

此外，基于X射线摄影装置1，能够使用单一的摄影系统2而使立体观察图像生成以及显示。此外，为了立体观察图像的生成以及显示，X射线摄影装置1不需要复杂的三维图像重构处理。所以，能够以非常便宜且简单的结构以及数据处理使立体观察图像生成及显示。换言之，即使是具备单一的摄影系统2的X射线摄影装置1，也能生成及显示不劣于在具备多个摄影系统的X射线摄影装置、执行高度的三维图像重构处理的X射线摄影装置中能生产的立体观察图像的立体观察图像。

以上，记载了特定的实施方式，但所记载的实施方式只不过是一例，不是用于限定发明的范围的。这里记载的新颖的方法以及装置能以各种其它形式进行具象化。此外，这里所记载的方法以及装置的形式，在不脱离发明的要旨的范围内，能进行各种省略、置换以及改变。所附的权利要求书的范围以及其等同物包含于发明的范围以及要旨，且包含那样的各种形式以及变形例。

例如，在上述的例子中说明了使用具备单一的摄影系统的X射线摄影装置收集能立体观察的3D图像用的二视差图像的情况，但在具备多个摄影系统的X射线摄影装置中也能使用多个摄影系统中的一个进行同样的二视差图像的收集。也即，使用用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据的X射线摄影装置，能够收集3D图像用的二视差图像。

进而，在上述的例子中，说明了控制系统3使摄影系统2沿着平面上的振子的轨迹移动的情况，但也可以以摄影系统2的轨迹在平面上投影的情况下变为振子的轨迹的方式而使摄影系统2移动。作为具体例，能够使摄影系统2沿椭圆状或者8字状的轨迹移动。在这种情况下，摄影系统2不静止，所以能进行高速摄影。

Claims (13)

1.一种X射线摄影装置，其特征在于，具备：

X射线图像收集单元，使用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据；

控制系统，以通过使所述摄影系统往返移动而在所述摄影系统的移动过程中收集与相互不同的方向对应且与不是所述摄影系统的移动范围的两端的位置对应的多个X射线图像数据的方式，控制所述摄影系统；以及

显示处理部，根据所述多个X射线图像数据，生成能立体观察的图像数据。

2.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述控制系统被构成为：以在所述摄影系统的去程以及回程中分别收集与相互不同的方向对应的多个X射线图像数据的方式，控制所述摄影系统。

3.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述控制系统被构成为：以在所述摄影系统向至少一个方向的移动过程中收集与3个以上的不同的方向对应的多个X射线图像数据的方式，控制所述摄影系统；

所述显示处理部被构成为：通过根据与两个不同的方向对应的两帧量的X射线图像数据而顺次生成能立体观察的一帧量的图像数据，从而生成能从相互不同的多个方向立体观察的多帧量的图像数据。

4.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述控制系统被构成为：以在所述摄影系统向至少一个方向的移动过程中收集与3个以上的不同的方向对应的多个X射线图像数据的方式，控制所述摄影系统；

所述显示处理部被构成为：根据与所述3个以上的不同的方向对应的多帧量的X射线图像数据，生成能从相互不同的多个方向立体观察的一帧量的图像数据。

5.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述显示处理部被构成为：以使所述摄影系统的移动方向变为所述能立体观察的图像数据的显示装置的水平方向的方式，伴随所述多个X射线图像数据的坐标变换处理，生成所述能立体观察的图像数据。

6.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，还具有：

指定部，指定收集所述多个X射线图像数据的所述不同的方向、以及能立体观察的一帧量的图像数据的生成中使用的所述多个X射线图像数据中的至少一个。

7.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述显示处理部被构成为：伴随由所述摄影系统在相互不同的定时收集到的与同一个方向对应的多个X射线图像数据间的动作修正，生成所述能立体观察的图像数据。

8.根据权利要求1所记载的X射线摄影装置，其特征在于，

所述控制系统被构成为：以使所述摄影系统的轨迹在投影到平面的情况下成为振子的轨迹的方式，使所述摄影系统沿着椭圆状或者8字状的轨迹移动。

9.一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：

图像取得部，取得使用进行往返移动的一个摄影系统收集到的与3个以上的不同的方向对应的多个X射线图像数据，所述多个X射线图像数据是在所述摄影系统的移动过程中被收集且与不是所述摄影系统的移动范围的两端的位置对应的多个X射线图像数据；以及

显示处理部，根据所述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据。

10.根据权利要求9所记载的医用图像处理装置，其特征在于，

所述显示处理部被构成为：通过根据与两个不同的方向对应的两帧量的X射线图像数据顺次生成能立体观察的一帧量的图像数据，从而生成能从相互不同的多个方向立体观察的多帧量的图像数据。

11.根据权利要求9所记载的医用图像处理装置，其特征在于，

所述显示处理部被构成为：根据与所述3个以上的不同的方向对应的多帧量的X射线图像数据，生成能从相互不同的多个方向立体观察的一帧量的图像数据。

12.一种X射线摄影方法，其特征在于，具有以下步骤：

使用至少一个摄影系统收集被检体的X射线图像数据的步骤；

以通过使所述摄影系统往返移动而在所述摄影系统的移动过程中收集与相互不同的方向对应且与不是所述摄影系统的摄影范围的两端的位置对应的多个X射线图像数据的方式，控制所述摄影系统的步骤；以及

根据所述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据的步骤。

13.一种医用图像处理方法，其特征在于，具有以下步骤：

取得使用进行往返移动的一个摄影系统收集到的与3个以上的不同的方向对应的多个X射线图像数据的步骤，所述多个X射线图像数据是在所述摄影系统的移动过程中被收集且与不是所述摄影系统的移动范围的两端的位置对应的多个X射线图像数据；以及

根据所述多个X射线图像数据生成能立体观察的图像数据的步骤。