CN104144648A - 图像处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

在通过使用了格栅的摄影而取得多个放射线图像时，能够精度良好且效率良好地抑制由格栅引起的周期性图案。第一频率解析部(30)对由使用了格栅的断层合成摄影所取得的多个放射线图像中的基准放射线图像(B1)进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性及频率解析结果(R0)。第二频率解析部(31)基于频率解析结果，对基准放射线图像(B1)以外的其他放射线图像(Bi(i＝2～n))进行被限制的频率解析而取得关于放射线图像(Bi)的周期性图案的频率特性。抑制部(32)基于频率特性而进行对所有放射线图像的周期性图案进行抑制的处理。

Description

图像处理装置及方法
技术领域
本发明涉及进行抑制图像所包含的周期性图案的图像处理的图像处理装置及方法。
背景技术
以往，在医疗领域等中，提出了各种利用透过了被摄体的放射线的照射而记录与被摄体相关的放射线图像的放射线检测器，并进行了实际应用。作为这种放射线检测器，例如，具有利用了通过放射线的照射而产生电荷的非结晶硒的放射线检测器。在使用了该放射线检测器的摄影装置中，在照射放射线的放射线源和放射线检测器之间，设置有将不放射线透过的铅等和容易使放射线透过的铝、木材等以预定的间距交替地配置而成的散射线除去格栅(以下简称作格栅)，利用该格栅将放射线的散射成分除去。
然而，当使用格栅对被摄体的放射线图像进行摄影时，在所取得的放射线图像内作为噪声而产生由格栅引起的周期条纹及莫尔条纹等周期性图案。因此，提出了如下各种各样的方案：算出放射线图像所包含的周期性图案的频率特性，对放射线图像进行抑制周期性图案的频率成分的处理，从而用于防止由周期性图案引起的画质变差。例如，在专利文献1中，提出了如下方法：在放射线图像设定多个线状的区域，对该线状的区域的图像信号进行傅里叶变换等频率解析，从而求出频谱作为频率特性，检测该频谱中响应具有峰值的空间频率作为周期性图案的频率特性。
另外，为了使用放射线图像对被摄体的患部更详细地进行观察，公知有如下的断层合成摄影：使X线管移动而从不同的方向对被摄体照射X线而进行摄影，将由此取得的多个放射线图像相加而得到强调了期望的断层面的断层图像。另外，在进行断层合成摄影时，为了使得由格栅引起的周期性图案不显眼，提出了在摄影时使格栅移动以使莫尔条纹的出现位置成为在一连串的放射线图像的过半数中相互不同的位置的方法(参照专利文献1)。
另外，作为对通过断层合成摄影等连续摄影而取得的多个放射线图像的周期性图案进行抑制的方法，也提出了从多个放射线图像中的一个放射线图像生成由格栅引起的图像成分并从后面取得的放射线图像除去该图像成分的方法(参照专利文献2)。通过使用专利文献2记载的方法，无需对所有放射线图像进行频率解析，因此即使在取得了多个放射线图像的情况下，也能够效率良好地抑制放射线图像中所包含的由格栅引起的周期性图案。
专利文献
专利文献1:日本特开2009－219556号公报
专利文献2:日本特开2002－330343号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用格栅而取得多个放射线图像时，各放射线图像中所包含的周期性图案的频率成分微妙地不同。另外，有时各放射线图像中所包含的周期性图案所出现的位置对应每个放射线图像微妙地偏移。例如，在进行断层合成摄影的情况下，X线管的位置及检测器的位置中的至少一方对应每次摄影而变化，因此各放射线图像中所包含的周期性图案的频率成分对应每个放射线图像微妙地不同，各放射线图像中所包含的周期性图案的位置微妙地偏移。在此，专利文献2所记载的方法为，仅使用从多个放射线图像中的一个放射线图像生成的周期性图案的图像成分，而对其他放射线图像的周期性图案进行抑制。因此，虽然运算量能够降低，但是在生成了周期性图案的图像成分的一个放射线图像以外的其他放射线图像中，周期性图案的频率特性与一个放射线图像微妙地不同，因此无法精度良好地对周期性图案进行抑制。
本发明鉴于上述情形而提出，其目的在于在通过使用了格栅的摄影而取得多个放射线图像时能够精度良好且效率良好地对由格栅引起的周期性图案进行抑制。
用于解决课题的手段
本发明的第一图像处理装置的特征在于，具备：第一频率解析单元，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性作为第一频率特性，并且取得包括该第一频率特性的频率解析结果；第二频率解析单元，通过基于频率解析结果对一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像进行频率解析，取得关于至少一个放射线图像的周期性图案的频率特性作为第二频率特性；及抑制单元，根据第一频率特性对一个放射线图像的周期性图案进行抑制，且根据第二频率特性对至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。
在此，放射线图像的取得可以使用放射线检测器来进行，也可以利用放射线的照射对放射线能量的一部分进行蓄积，之后利用可见光、激光等激励光的照射，使用蓄积性荧光体片来进行，所述蓄积性荧光体片利用了发出与所蓄积的放射线能量对应的受激发射光的蓄积性荧光体。在使用蓄积性荧光体片的情况下，将透过了被摄体的放射线照射到蓄积性荧光体片，从而对放射线图像信息暂且进行蓄积记录，向该蓄积性荧光体片照射激励光而产生受激发射光，对该受激发射光进行光电转换，从而取得放射线图像。
另外，多个放射线图像不仅限于例如上述的断层合成摄影，也可以通过能量减法摄影、长条摄影及动画摄影等而取得，所述能量减法摄影是用于进行使用了将能量不同的两种能量的放射线照射到被摄体而得到的两张放射线图像的能量减法处理的摄影，所述长条摄影是使X线管和放射线检测器同时相对于被摄体平行移动而取得长条的放射线图像的摄影。
另外，若格栅是将放射线的散射成分除去的格栅，则其图案任意，例如也可以是由沿放射线检测器的主方向或者副方向设置的多个板构成的格栅，也可以是由相对于放射线检测器的主方向及副方向倾斜设置的多个板构成的格栅。
所谓周期性图案表示具有放射线图像中所包含的周期性图案的噪声。例如，表示通过利用格栅对被摄体进行摄影而取得的放射线图像中所包含的周期条纹、莫尔条纹等。
另外，在本发明的第一图像处理装置中，也可以将第二频率解析单元设为基于频率解析结果而进行对第一频率解析单元所进行的频率解析进行了限定的频率解析的单元。
在该情况下，也可以在第一及第二频率解析单元在放射线图像上的多个方向进行频率解析的情况下，将第二频率解析单元设为基于频率解析结果进行限定了方向的频率解析的单元。
另外，在该情况下，也可以将第二频率解析单元设为基于频率解析结果进行对所解析的频率的范围进行了限定的频率解析的单元。
另外，也可以将第二频率解析单元设为基于频率解析结果进行对至少一个放射线图像的范围进行了限定的频率解析的单元。
在此，在放射线图像中存在如照射场外区域、直接放射线区域、高吸收体区域及高噪声区域那样由格栅引起的周期性图案存在的可能性较低的区域。在这种区域中，即使进行频率解析，也无法取得周期性图案的频率特性，或即使取得精度也较差。所谓“对放射线图像的范围进行了限定的频率解析”，表示在进行基于第一频率解析单元的频率解析时，将无法对周期性图案进行检测或取得了与所取得的频率特性不同的频率特性的区域除外，而进行频率解析。
另外，所谓照射场外区域，表示在使用照射场光圈而进行了摄影的情况下，在放射线检测器、蓄积性荧光体片等中没有照射放射线因此不包含被摄体的图像的区域。
所谓直接放射线区域，表示照射到被摄体的放射线不透过被摄体而直接到达放射线检测器等而得到的在放射线图像中成为高浓度的区域。
所谓高吸收体区域，表示在使用为了防止向例如生殖器等被摄体的不必要的部分照射放射线而使用的保护器进行了摄影的情况下成为放射线图像中所包含的低浓度的区域。
在此，在以低剂量进行了摄影的情况下，在浓度较低的区域中放射线的量子噪声会比较显眼。所谓高噪声区域表示这种放射线的量子噪声显眼的区域。
另外，在本发明的第一图像处理装置中，连续摄影也可以是断层合成摄影。
本发明的第一图像处理方法的特征在于，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性作为第一频率特性，取得包含第一频率特性的频率解析结果，通过基于频率解析结果对一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像进行频率解析，取得关于至少一个放射线图像的周期性图案的频率特性作为第二频率特性，根据第一频率特性对一个放射线图像的周期性图案进行抑制，根据第二频率特性对至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。
本发明的第二图像处理装置的特征在于，具备：频率解析单元，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性；及抑制单元，基于频率特性对一个放射线图像及一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。
另外，在本发明的第二图像处理装置中，也可以将抑制单元设为如下单元：基于频率特性，生成对与多个放射线图像各自的周期性图案对应的频率成分进行提取的滤波器，通过由滤波器对多个放射线图像分别进行滤波处理，取得多个已完成滤波处理的放射线图像，通过从多个放射线图像减去多个已完成滤波处理的放射线图像，对一个放射线图像及一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。
另外，在本发明的第二图像处理装置中，连续摄影也可以是断层合成摄影。
本发明的第二图像处理方法的特征在于，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性，基于频率特性，对一个放射线图像及一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。
发明效果
根据本发明的第一图像处理装置及方法，对由使用了格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析而取得第一频率特性，并取得包含第一频率特性的频率解析结果。在此，在使用格栅进行连续摄影时，对应每次摄影而变更放射线源的位置及放射线检测器的位置等，所取得的多个放射线图像中的周期性图案的频率特性对应每个放射线图像微妙地变化，但是格栅的朝向、格栅的种类等不发生变更。在本发明中，基于频率解析结果对一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像进行频率解析，因此与取得了第一频率特性的情况相比，能够对至少一个放射线图像进行限定后的频率解析。因此，能够降低对至少一个放射线图像的频率解析的运算量，其结果为，能够效率良好地抑制多个放射线图像中所包含的周期性图案。另外，由于对各个放射线图像算出第一及第二频率特性而对周期性图案进行抑制，因此能够精度良好地抑制各放射线图像中所包含的由格栅引起的周期性图案。
根据本发明的第二图像处理装置及方法，对由使用了格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性，并基于所取得的频率特性，对一个放射线图像及一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的周期性图案进行抑制。因此，由于没有必要对每个图像取得频率特性，因此能够降低用于频率解析的运算量，其结果为，能够效率良好地抑制多个放射线图像中所包含的周期性图案。另一方面，在使用格栅进行了连续摄影的情况下，存在各放射线图像中所包含的周期性图案所出现的位置对应每个放射线图像微妙地偏移的情况。根据本发明，基于所取得的频率特性，对每个放射线图像分别生成提取周期性图案的空间滤波而抑制周期性图案，能够精度良好地抑制各放射线图像中所包含的由格栅引起的周期性图案。
附图说明
图1是对适用了本发明第一实施方式的图像处理装置的放射线图像诊断系统的结构进行表示的概略框图。
图2是用于对断层合成摄影进行说明的图。
图3是对第一实施方式中的周期性图案抑制处理部的结构进行表示的概略框图。
图4是对用于第一频率解析的小区域进行表示的图(其1)。
图5是对用于第一频率解析的小区域进行表示的图(其2)。
图6是对频谱的例子进行表示的图。
图7是用于对照射场内区域进行说明的图。
图8是用于对照射场内区域中所包含的小区域进行说明的图。
图9是用于对峰值频率进行说明的图。
图10是对周期性图案的频率成分进行表示的图。
图11是对已完成处理的放射线图像的频谱进行表示的图。
图12是对第一实施方式中进行的处理进行表示的流程图。
图13是对第二实施方式中的周期性图案抑制处理部的结构进行表示的概略框图。
图14是用于对周期性图案的抑制处理进行说明的图。
图15是对第二实施方式中进行的处理进行表示的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是对适用了本发明的第一实施方式的图像处理装置的放射线图像诊断系统的结构进行表示的概略框图。如图1所示，该放射线图像诊断系统1用于进行断层合成摄影，具备X线管2及放射线检测器3。X线管2利用移动机构4而沿直线或者圆弧移动，在移动路径上的多个位置，对摄影台顶板5上的被摄体S照射X线。在本实施方式中，使X线管2沿直线向箭头A方向移动。
另外，在X线管2连接有准直仪(照射场光圈)6，能够由操作者对照射到被摄体S的X线的范围(照射范围)进行设定。另外，在使用准直仪6设定照射范围时，替代X线，经由准直仪6将可见光照射到被摄体S。另外，从设置于准直仪6的照射场灯(未图示)发出可见光。由此，操作者能够使用准直仪6对照射到被摄体S的可见光的范围进行调整，从而能够对X线的照射范围进行设定。
放射线检测器3为了对透过了被摄体S的X线进行检测，而将载置被摄体S的摄影台顶板5以隔在放射线检测器3与X线管2之间而与X线管2相向的方式配置。放射线检测器3蓄积由透过了被摄体S的放射线构成的放射线图像信息作为静电潜像，通过对所蓄积的静电潜像进行读取而检测放射线的透过率分布作为放射线图像。另外，放射线检测器3只要对放射线进行检测而作为图像信息输出，则其结构任意，例如可以是TFT方式的固体检测器，也可以是光读出方式的固体检测器。
另外，放射线检测器3利用移动机构7根据需要而沿直线或者圆弧移动，并在移动路径上的多个位置对透过了被摄体S的X线进行检测。另外，在本实施方式中使放射线检测器3沿直线向箭头B方向移动。另外，有时也不使放射线检测器3移动而仅使X线管2移动来进行摄影。
在此，放射线图像诊断系统1构成为能够在被摄体S和放射线检测器3之间对格栅8进行装卸，能够进行带格栅的摄影、没有格栅的摄影这两种摄影。另外，在带格栅的摄影的情况下，能够使用各种各样的种类(格栅比、格栅图案等)的格栅。格栅8是以例如4根/mm左右的间距交替地配置有吸收放射线的铅和透过放射线的铝的器件。另外，铅以根据位置稍微使倾斜度变化的方式设置，使得放射线透过铝而入射到放射线检测器3。另外，格栅8与放射线检测器3成为一体，通过移动机构7而移动。
另外，放射线图像诊断系统1具备图像处理装置10。图像处理装置10是计算机，其具有：进行图像等的显示的高清液晶显示器；对来自用户的输入进行接受的键盘、鼠标等；及具备CPU、存储器、硬盘、通信接口等的主体，并具有如下功能：对通过断层合成摄影而取得的多个放射线图像进行重构而生成断层图像、或者从放射线图像取得由格栅引起的周期性图案的频率特性而进一步对周期性图案进行抑制。图1中由概略框图对图像处理装置10的结构进行表示。
如图1所示，图像处理装置10具备图像取得部11及重构部12。图像取得部10使X线管2沿直线移动，在基于X线管2的移动的多个线源位置对被摄体S照射X线，利用放射线检测器3对透过了被摄体S的X线进行检测，从而取得移动中的多个线源位置的多个放射线图像。具体来说，如图2所示，使X线管2沿箭头A方向移动而从不同的多个摄影方向向被摄体S照射放射线而进行摄影，从而取得多个放射线图像。另外，在图2中，为了说明，而不使放射线检测器3及格栅8移动。
重构部12通过对如后述那样实施了抑制周期性图案的处理的多个已完成处理的放射线图像进行重构，而生成对被摄体S的期望的断面进行了强调的断层图像。具体来说，重构部12使用单纯逆投影法或滤波逆投影法等逆投影法等对这些已完成处理的放射线图像进行重构而生成断层图像。
另外，放射线图像诊断系统1具备操作部13、显示部14及存储部15。操作部13由键盘、鼠标或触摸面板方式的输入装置构成，接受由操作者对系统1进行的操作。另外，也接受为了进行断层合成摄影所需的摄影条件等各种信息的输入及信息校正的指示。
显示部14是液晶监视器等显示装置，除了显示由图像取得部11所取得的放射线图像及重构部12所重构的断层图像外，还显示操作所需的消息等。另外，显示部14也可以内置有输出声音的扬声器。
存储部15具备对通过摄影取得的放射线图像进行存储的硬盘、对设定使系统1动作所需的摄影条件的各种参数等进行存储的ROM和成为作业区域的RAM等。
另外，放射线图像诊断系统1具备周期性图案抑制处理部16。图3是对周期性图案抑制处理部16的结构进行表示的概略框图。如图3所示，周期性图案抑制处理部16具备第一频率解析部30、第二频率解析部31及抑制部32。
第一频率解析部30对图像取得部11所取得的多个(n个)放射线图像中的一个放射线图像(以下，称作基准放射线图像B1)进行频率解析，检测基准放射线图像B1中所包含的、由格栅8引起的周期性图案的频率特性作为第一频率特性。在此，在周期性图案抑制处理部16中可以一边进行摄影一边对所取得的放射线图像依次进行处理，也可以在取得了多个放射线图像后进行处理。在前者的情况下，作为基准放射线图像B1，使用通过最初的摄影取得的放射线图像。在后者的情况下，使用通过最初的摄影取得的放射线图像、通过最后的摄影取得的放射线图像、通过中间位置的摄影取得的放射线图像等预先设定的任意的放射线图像作为基准放射线图像B1。
另外，将第一频率解析部30所进行的频率解析称作第一频率解析。图4是用于对第一频率解析进行说明的图。如图4所示，第一频率解析部30将在x方向上具有长边的3×9的矩形的小区域A10设定在基准放射线图像B1上。在此，在小区域A10，图4中的x方向的长度为1024像素的线状的区域以3像素间隔包含9个。并且，第一频率解析部30对小区域A10内的各线状区域的图像信号实施傅里叶变换，算出频谱。并且，对小区域A10中算出的9个频谱进行平均，进而对针对3×9的小区域A10算出的平均后的频谱进一步进行平均，从而算出关于基准放射线图像B1的x方向的频谱。另外，将使用在x方向上具有长边的小区域A10的频率解析称作x方向的频率解析。
另外，如图5所示，第一频率解析部30对在基准放射线图像B1的y方向上具有长边的多个小区域A11进行设定，算出关于y方向的频谱。另外，将使用在y方向上具有长边的小区域A11的频率解析称作y方向的频率解析。
图6是对频谱的例子进行表示的图。图6所示的频谱随着空间频率从低频变为高频而逐渐地变小，并且在某个空间频率中具有峰值。如此算出的在频谱中具有峰值的空间频率与由格栅引起的周期性图案的空间频率一致。另外，在摄影时格栅8的间距为x方向的情况下，在通过x方向的频率解析算出的频谱中出现了由格栅引起的周期性图案的峰值频率，但是在通过y方向的频率解析算出的频谱中没有出现。相反，在摄影时格栅8的间距是y方向的情况下，在通过y方向的频率解析算出的频谱中出现了由格栅引起的周期性图案的峰值频率，但是在通过x方向的频率解析算出的频谱中没有出现。
第一频率解析部30对于所算出的频谱中的成为峰值的频率成分，取得周期性图案的频率特性作为第一频率特性。另外，与第一频率特性一起，取得进行出现了峰值频率的频率解析的方向的信息作为频率解析结果R0。例如，如图4所示，在进行了x方向的频率解析的情况下，在频谱中出现了峰值频率的情况下取得“x方向”的信息作为频率解析结果R0，如图5所示，在进行了y方向的频率解析的情况下，在频谱中出现了峰值频率的情况下取得“y方向”的信息作为频率解析结果R0。
另外，在格栅的间距方向相对于放射线图像倾斜的情况下，在通过x方向的频率解析及y方向的频率解析这两方而得到的频谱中出现峰值。如此，在通过x方向的频率解析及y方向的频率解析这两方而得到的频谱中出现了峰值的情况下，第一频率解析部30取得“x方向”及“y方向”这两方的信息作为频率解析结果R0。
另外，利用准直仪6缩小X线的照射范围而进行摄影，从而如图7所示，存在仅在基准放射线图像B1的斜线部分(即照射场内区域)S1包含被摄体S的图像的情况。在这种情况下，基准放射线图像B1的照射场内区域B1以外的部分(即照射场外区域)，即使对小区域A10、A11进行设定而进行频率解析，也无法算出频谱。由此，在存在无法算出频谱的小区域A10、A11的情况下，第一频率解析部30输出表示除此以外的小区域即能够算出频谱的小区域的位置的信息。例如，如图7所示，在基准放射线图像B1具有照射场内区域S1的情况下，取得由图8所示的实线所示的、位于照射场内区域S1内的小区域的位置的信息作为频率解析结果R0。
第二频率解析部31基于第一频率解析部30所取得的频率解析结果R0，对基准放射线图像B1以外的其他多个放射线图像Bi(i＝2～n)进行频率解析，算出放射线图像Bi中的由格栅8引起的周期性图案的频率特性。另外，将第二频率解析部31进行的频率解析称作第二频率解析。在此，在第一频率解析部30中，虽然进行x方向及y方向各自的频率解析，但是第二频率解析部31根据第一频率解析部30的频率解析结果R0，仅对进行出现了峰值频率的频率解析的方向进行频率解析。例如，在进行出现了峰值频率的频率解析的方向是x方向的情况下，即使进行y方向的频率解析也无法检测到峰值频率。由此，如图4所示，第二频率解析部31仅将在x方向上具有长边的小区域A10设定为放射线图像Bi而进行频率解析。
另外，在通过x方向的频率解析及y方向的频率解析这两方而得到的频谱中出现峰值的情况下，在第二频率解析部31中不进行限定了方向的频率解析，而进行x方向及y方向这两方的频率解析。
另外，在第一频率解析部30的频率解析结果R0包含小区域的位置信息的情况下，第二频率解析部31仅使用与该小区域的位置对应的小区域进行频率解析。例如，在频率解析结果R0中包含图8所示的实线的小区域的位置信息的情况下，即使对所有小区域进行设定而进行频率解析，也包含无法算出频谱的小区域。因此，第二频率解析部31仅在其他放射线图像Bi中的与频率解析结果R0中所包含的小区域的位置对应的位置设定小区域而进行频率解析。
在此，在算出峰值频率的情况下，在其他放射线图像Bi中周期性图案的频率成分应该成为该峰值频率的附近的空间频率。因此，第二频率解析部31在算出了频谱后，基于频率解析结果R0中所包含的峰值频率的信息，仅在其峰值频率的附近的频带中进行探索峰值频率的处理。在此，作为附近的频带，在设峰值频率为F0的情况下，如图9所示，能够使用F0±α(α是预先规定的正数)。另外，在提高精度方面优选为α的值尽可能小。
抑制部32对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别生成仅提取关于第一及第二频率解析部30、31所算出的基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi的周期性图案的频率成分的滤波器，利用所生成的滤波器对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别进行滤波处理。通过该滤波处理得到的放射线图像的频率特性如图10所示仅包含与周期性图案对应的频率成分。并且，通过从基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi减去滤波处理后的放射线图像，而取得已完成处理的放射线图像BSj(j＝1～n)。已完成处理的放射线图像BSj的频谱如图11所示在由格栅引起的周期性图案的频率成分中没有峰值。
另外，放射线图像诊断系统1具备控制部17。控制部17根据来自操作部13的指示而对系统1的各部分进行控制。
接下来，对第一实施方式中进行的处理进行说明。图12是对第一实施方式中进行的处理进行表示的流程图。首先，根据来自操作部13的指示，图像取得部11进行断层合成摄影而取得多个放射线图像，存储于存储部15(步骤ST1)。并且，在周期性图案抑制处理部16中，第一频率解析部30对多个放射线图像中的基准放射线图像B1进行第一频率解析，取得基准放射线图像B1中的周期性图案的频率特性，且取得频率解析结果R0(步骤ST2)。
接下来，第二频率解析部31基于第一频率解析部30所输出的频率解析结果R0，对多个放射线图像中的基准放射线图像B1以外的其他放射线图像Bi进行第二频率解析，算出其他放射线图像Bi中的周期性图案的频率特性(步骤ST3)。
并且，抑制部32对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别生成除去由格栅引起的周期性图案的频率成分的滤波器(步骤ST4)，利用所生成的滤波器对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别实施抑制周期性图案的处理而取得已完成处理的放射线图像BSj(步骤ST5)，结束处理。
如此，在第一实施方式中，对通过断层合成摄影那样的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个基准放射线图像B1进行频率解析，取得包含第一频率特性的频率解析结果R0。在此，在进行使用了格栅的连续摄影时，对应每次摄影变更X线管2的位置及放射线检测器3的位置等，因此周期性图案的频率特性对应每个放射线图像微妙地变化，但是格栅的朝向、格栅的种类等不发生变更。在本实施方式中，基于频率解析结果对基准放射线图像B1以外的其他放射线图像Bi进行频率解析，因此能够对其他放射线图像Bi进行限定后的频率解析。因此，能够降低对其他放射线图像Bi的频率解析的运算量，其结果为，能够效率良好地抑制多个放射线图像中所包含的周期性图案。另外，由于对每个放射线图像算出第一及第二频率特性而抑制周期性图案，因此能够精度良好地抑制各放射线图像中所包含的由格栅引起的周期性图案。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。另外，在第二实施方式中，仅第一实施方式中的周期性图案抑制处理部16所进行的处理与第一实施方式不同，因此仅对周期性图案抑制处理部16所进行的处理详细地进行说明。图13是对第二实施方式中的周期性图案抑制处理部16的结构进行表示的概略框图。如图13所示，在第二实施方式中，周期性图案抑制处理部16具备频率解析部130及抑制部132。
频率解析部130进行与上述第一实施方式中的第一频率解析部30所进行的第一频率解析同样的处理，对图像取得部11所取得的多个(n个)放射线图像中的一个放射线图像(以下，称作基准放射线图像B1)进行频率解析，取得基准放射线图像B1中所包含的由格栅8引起的周期性图案的频率特性C0。另外，与频率特性C0一起，也取得进行出现了峰值频率的频率解析的方向的信息。
抑制部132基于频率解析部130所取得的频率特性C0及进行了频率解析的方向的信息，对基准放射线图像B1及基准放射线图像B1以外的其他多个放射线图像Bi(i＝2～n)分别生成仅提取了周期性图案的频率成分的滤波器，并利用所生成的滤波器对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别进行滤波处理。通过该滤波处理所得到的放射线图像的频率特性如上述图10所示仅包含与周期性图案对应的频率成分。并且，通过从基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi减去滤波处理后的放射线图像，而取得已完成处理的放射线图像BSj(j＝1～n)。
使用图14，对关于基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi中的放射线图像B2各自的周期性图案的抑制处理进行说明。如图14所示，在基准放射线图像B1及放射线图像B2中包含由格栅引起的周期性图案，但是该位置(即周期性图案的相位)在基准放射线图像B1及其他放射线图像B2中发生偏移。另一方面，基准放射线图像B1及其他放射线图像B2中所包含的周期性图案的频率特性相同。另外，在图14中，周期性图案在x方向上排列，因此频率解析部30取得x方向的信息。
因此，当基于频率解析部130所取得的频率特性C0对基准放射线图像B1及放射线图像B2分别生成滤波器而进行滤波处理时，取得仅包含与在x方向上排列的周期性图案对应的频率成分的放射线图像M1、M2。在该放射线图像M1、M2中，周期性图案分别出现在基准放射线图像B1及放射线图像B2的相同位置。因此，通过从基准放射线图像B1及放射线图像B2分别减去放射线图像M1、M2而得到的已完成处理的放射线图像BS1、BS2成为除去了周期性图案的图像。由此，已完成处理的放射线图像BSj的频谱如上述图11所示在由格栅引起的周期性图案的频率成分中不具有峰值。
接下来，对第二实施方式中所进行的处理进行说明。图15是对本实施方式中所进行的处理进行表示的流程图。首先，根据来自操作部13的指示，图像取得部11进行断层合成摄影而取得多个放射线图像，存储于存储部15(步骤ST11)。并且，在周期性图案抑制处理部16中，频率解析部130对多个放射线图像中的基准放射线图像B1进行频率解析，取得基准放射线图像B1中的周期性图案的频率特性C0(步骤ST12)。
并且，抑制部132基于所取得的频率特性C0，对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别生成除去由格栅引起的周期性图案的频率成分的滤波器(步骤ST13)，利用所生成的滤波器对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi分别实施抑制周期性图案的处理而取得已完成处理的放射线图像BSj(步骤ST14)，结束处理。
如此，在第二实施方式中，对通过断层合成摄影那样的连续摄影而取得的多个放射线图像中的一个基准放射线图像B1进行频率解析，取得由格栅引起的周期性图案的频率特性C0，基于所取得的频率特性C0对基准放射线图像B1及其他放射线图像Bi抑制周期性图案。因此，不需要对各个图像取得频率特性C0，因此能够降低用于频率解析的运算量，其结果为，能够效率良好地抑制多个放射线图像中所包含的周期性图案。另外，能够基于所取得的频率特性C0，对各个放射线图像生成提取了周期性图案的滤波器而抑制周期性图案，因此能够精度良好地对各放射线图像中所包含的由格栅引起的周期性图案进行抑制。
另外，在上述第一及第二实施方式中，将本发明的图像处理装置适用于进行断层合成摄影的放射线图像诊断系统1，但是如果是利用连续摄影取得多个放射线图像的系统，则能够也适用于任何系统。例如，在进行能量减法摄影的情况下，也能够连续地取得两个放射线图像，上述能量减法摄影用于进行使用了将能量不同的两种能量的放射线照射到被摄体而得到的两张放射线图像的能量减法处理。因此，在第一实施方式中，若利用第一频率解析部30，对两个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得频率解析结果，并基于此，利用第二频率解析部31对其他放射线图像进行频率解析，则能够降低对其他放射线图像的频率解析的运算量。另外，在第二实施方式中，若利用频率解析部130对两个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得频率特性C0，并基于此，进行抑制两个放射线图像的周期性图案的处理，则能够降低对其他放射线图像的频率解析的运算量。
另外，利用使X线管和放射线检测器同时相对于被摄体平行移动而取得长条的放射线图像的长条摄影及动画摄影等，也能够连续地取得多个放射线图像。因此，对于利用长条摄影及动画摄影而取得的放射线图像，也与上述同样地在第一实施方式中，基于第一频率解析部30的频率解析结果利用第二频率解析部31进行频率解析，从而在第二实施方式中，基于频率解析部30所取得的频率特性C0，对多个放射线图像的周期性图案进行抑制，从而能够降低频率解析的运算量。
在此，在取得动画摄影的多个放射线图像的情况下，在第一实施方式的情况下，可以使用对最初的帧的频率解析结果进行其以后的帧的频率解析，也可以例如对应每预定数的帧利用第一频率解析部30进行频率解析而取得频率解析结果，并使用该频率解析结果进行预定数的帧中的其他帧的频率解析。另外，在第二实施方式的情况下，可以基于通过对最初的帧的频率解析而取得的频率特性C0，对最初的帧及此以后的帧的周期性图案进行抑制，也可以例如对应每预定数的帧利用频率解析部30进行频率解析而取得频率特性C0，使用该频率特性C0对预定数的帧的周期性图案进行抑制。另外，作为预定数可以是两个，在该情况下，在第一实施方式中，对应每两帧取得频率解析结果，并基于频率解析结果，进行下一帧的频率解析。另外，在第二实施方式中，对应每两帧取得频率特性C0，并基于此，对两个帧的周期性图案进行抑制。
另外，在上述第一实施方式中，对其他多个放射线图像Bi的全部进行频率解析，但是也可以仅对必要的至少一个放射线图像进行频率解析。
另外，在上述第二实施方式中，对其他多个放射线图像Bi的全部进行抑制周期性图案的处理，但是也可以仅对必要的至少一个放射线图像进行抑制周期性图案的处理。
另外，在上述第一实施方式中，在第二频率解析部31中，不使用位于照射场外区域的小区域而进行频率解析，但是在放射线图像中存在如直接放射线区域、高吸收体区域及高噪声区域那样由格栅引起的周期性图案存在的可能性较低的区域。在这种区域中，即使进行频率解析，也无法取得周期性图案的频率特性，或者即使能够取得精度也较差。
因此，也可以为，在第一频率解析部30中，对直接放射线区域、高吸收体区域及高噪声区域中的至少一个进行检测，在频率解析结果中包含这些区域中所包含的小区域A10、A11的位置信息，在第二频率解析部31中，关于直接放射线区域、高吸收体区域及高噪声区域中所包含的小区域，不在频率解析中使用。
另外，在上述第一实施方式中，在第二频率解析部31中，进行对方向、范围及频带进行了限定的频率解析，但是也可以进行仅对这些中的至少一个进行了限定的频率解析。
另外，在上述第一及第二实施方式中，使用放射线检测器3取得被摄体S的放射线图像，但是也可以利用放射线的照射对放射线能量的一部分进行蓄积，之后，利用可见光、激光等激励光的照射，使用蓄积性荧光体片，从而取得放射线图像，所述蓄积性荧光体片利用了发出与所蓄积的放射线能量对应的受激发射光的蓄积性荧光体。在使用蓄积性荧光体片的情况下，通过将透过了被摄体的放射线照射到蓄积性荧光体片，能够对放射线图像信息暂且进行蓄积记录，并向该蓄积性荧光体片照射激励光，产生受激发射光，对该受激发射光进行光电转换，从而取得放射线图像。

Claims (11)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
第一频率解析单元，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由所述格栅引起的周期性图案的频率特性作为第一频率特性，并且取得包括该第一频率特性的频率解析结果；
第二频率解析单元，通过基于所述频率解析结果对所述一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像进行频率解析，取得关于所述至少一个放射线图像的所述周期性图案的频率特性作为第二频率特性；及
抑制单元，根据所述第一频率特性对所述一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制，且根据所述第二频率特性对所述至少一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
所述第二频率解析单元是基于所述频率解析结果进行对所述第一频率解析单元所进行的频率解析进行了限定的频率解析的单元。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其特征在于，
在所述第一频率解析单元及所述第二频率解析单元在所述放射线图像上的多个方向进行频率解析的情况下，所述第二频率解析单元是基于所述频率解析结果进行限定了方向的频率解析的单元。
4.根据权利要求2或3所述的图像处理装置，其特征在于，
所述第二频率解析单元是基于所述频率解析结果进行对所解析的频率的范围进行了限定的频率解析的单元。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，
所述第二频率解析单元是基于所述频率解析结果进行对所述至少一个放射线图像的范围进行了限定的频率解析的单元。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的图像处理装置，其特征在于，
所述连续摄影是断层合成摄影。
7.一种图像处理方法，其特征在于，
通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由所述格栅引起的周期性图案的频率特性作为第一频率特性，
取得包含该第一频率特性的频率解析结果，
通过基于所述频率解析结果对所述一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像进行频率解析，取得关于所述至少一个放射线图像的所述周期性图案的频率特性作为第二频率特性，
根据所述第一频率特性对所述一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制，
根据所述第二频率特性对所述至少一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制。
8.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
频率解析单元，通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由所述格栅引起的周期性图案的频率特性；及
抑制单元，基于所述频率特性对所述一个放射线图像及该一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制。
9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，
所述抑制单元是如下单元：基于所述频率特性，生成对与所述多个放射线图像各自的所述周期性图案对应的频率成分进行提取的滤波器，通过由该滤波器对所述多个放射线图像分别进行滤波处理，取得多个已完成滤波处理的放射线图像，通过从所述多个放射线图像减去该多个已完成滤波处理的放射线图像，对所述一个放射线图像及该一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制。
10.根据权利要求8或9所述的图像处理装置，其特征在于，
所述连续摄影是断层合成摄影。
11.一种图像处理方法，其特征在于，
通过对由使用了将放射线的散射成分除去的格栅的连续摄影所取得的多个放射线图像中的一个放射线图像进行频率解析，取得由所述格栅引起的周期性图案的频率特性，
基于所述频率特性，对所述一个放射线图像及该一个放射线图像以外的其他至少一个放射线图像的所述周期性图案进行抑制。
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