CN110678124B - 断层图像生成方法和放射线摄影装置 - Google Patents

断层图像生成方法和放射线摄影装置 Download PDF

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Abstract

在断层图像生成方法中，获取包括微细构造信息(M)和第一波动伪像(R1)的第一断层图像(T1)，获取包括第二波动伪像(R2)的第二断层图像(T2)，通过从第一断层图像中减去第二断层图像来获取减法断层图像(T3)。

Description

断层图像生成方法和放射线摄影装置
技术领域
本发明涉及一种断层图像生成方法和放射线摄影装置，尤其涉及一种基于通过向被检体照射X射线而获取的投影图像来获取断层图像的断层图像生成方法和放射线摄影装置。
背景技术
以往，已知一种基于通过向被摄体(被检体)照射X射线(放射线)而获取的透视图像(投影图像)来获取断层合成图像(断层图像)的X射线透视装置。例如，在日本特开2016-127870号公报中公开了这样的X射线透视装置。在此，断层合成图像是通过对从不同的角度拍摄到的被摄体的投影图像进行重建而得到的任意高度的断层图像。
上述日本特开2016-127870号公报所记载的X射线透视装置具备向被摄体照射X射线的X射线源、检测X射线的检测器以及将由检测器检测出的X射线转换为与强度相应的电信号来获取投影图像的控制装置。在此，控制装置构成为：对获取到的投影图像实施前处理，使用规定数量的实施了前处理的投影图像来生成断层合成图像。
上述日本特开2016-127870号公报所记载的X射线透视装置中的控制装置构成为：对透视图像进行用于减少噪声的前处理。具体地说，控制装置在前处理中针对规定数量的透视图像分别判断构造区域和其它区域。更详细地说，控制装置对获取到的规定数量的透视图像进行差分处理，将差值比阈值大的区域判断为构造区域。而且，控制装置构成为：在前处理中，不对构造区域进行任何处理，仅对其它区域进行平滑化处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-127870号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述日本特开2016-127870号公报所记载的X射线透视装置中的控制装置中，在前处理中，将差值比阈值大的区域判断为构造区域。由此，在控制装置中存在以下不良情况：透视图像的数量少，因此由高对比度区域引起的对伪像的影响变大，从而发生难以判断构造区域的情况。另外，控制装置不对构造区域进行任何处理，因此认为断层合成图像的构造区域中存在由于高对比度区域产生伪像的不良情况。因此，存在以下问题：虽然有数量少的透视图像(投影图像)，但无法可靠地获取抑制了图像质量的下降的断层合成图像(断层图像)。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供如下一种断层图像生成方法和放射线摄影装置：即使有数量少的投影图像也能够可靠地获取抑制了因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降的断层图像。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的，本发明的第一方面的断层图像生成方法以多个不同的角度向被检体照射放射线，由此检测透过被检体后的放射线来获取包括微细构造信息的多个投影图像，通过直接对多个投影图像进行重建，来获取包括微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像，对多个投影图像的各投影图像进行维持高对比度区域且使高对比度区域以外的区域模糊的第一模糊处理，通过对进行了第一模糊处理的多个投影图像进行重建，来获取包括第二伪像信息的第二断层图像，通过从第一断层图像中减去第二断层图像，来获取减法断层图像。
在基于本发明的第一方面的断层图像生成方法中，如上述那样，基于多个投影图像来获取包括微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像以及包括第二伪像信息的第二断层图像，通过从第一断层图像中减去第二断层图像来获取减法断层图像。在此，在第二断层图像中，通过使高对比度区域以外的区域模糊来获取由于高对比度区域引起的第二伪像信息。由此，通过从第一断层图像的第一伪像信息中减去第二断层图像的第二伪像信息，能够在减法断层图像中减少由于高对比度区域引起的伪像信息。其结果是，能够得到如下的断层图像生成方法：即使有数量少的投影图像也能够可靠地获取抑制了因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降的减法断层图像。
在基于上述第一方面的断层图像生成方法中，优选的是，通过从第一断层图像中减去第二断层图像，来获取包括第一伪像信息与第二伪像信息的差以及微细构造信息的减法断层图像。如果像这样构成，则能够得到如下的断层图像生成方法：通过第二伪像信息来减少第一伪像信息这一不必要的信息，因此能够获取抑制因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降并且保留了必要的信息的减法断层图像。
在该情况下，优选的是，对多个投影图像的各投影图像进行使整体模糊的第二模糊处理，通过对进行了第二模糊处理的多个投影图像进行重建，来获取第三断层图像，通过将减法断层图像与第三断层图像相加，来获取加法断层图像。在此，在减法断层图像中保留有微细构造信息，减少了高对比度区域以外的区域的信息。另一方面，在第三断层图像中具有高对比度区域以外的区域的信息。因而，能够得到如下的断层图像生成方法：通过将减法断层图像与第三断层图像相加，能够获取仅减少了伪像信息并且包括高对比度区域以外的区域的信息的加法断层图像。
在具有上述第一断层图像、第二断层图像以及第三断层图像的断层图像生成方法中，优选的是，将第一断层图像所具有的第一亮度值信息减去第二断层图像所具有的第二亮度值信息后与第三断层图像所具有的第三亮度值信息相加，由此获取加法断层图像。根据这样的结构，能够得到如下的断层图像生成方法：能够通过仅运算第一断层图像、第二断层图像以及第三断层图像的各断层图像所具有的亮度值信息来获取加法断层图像，因此能够通过简单的方法来获取加法断层图像。
在基于上述第一方面的断层图像生成方法中，优选的是，在第一模糊处理中，将对比度比微细构造信息的对比度大的区域维持为高对比度区域，使该区域以外的区域模糊。如果像这样构成，则能够得到如下的断层图像生成方法：能够通过第一模糊处理来可靠地减少微细构造信息，因此在从第一断层图像中减去第二断层图像来获取减法断层图像时能够抑制微细构造信息的减少。
基于上述第二方面的放射线摄影装置具备：摄影部，其以多个不同的角度向被检体照射放射线，并且检测透过被检体后的放射线来拍摄包括微细构造信息的多个投影图像；以及图像处理部，其对由摄影部拍摄到的多个投影图像进行处理，其中，图像处理部构成为：通过直接对多个投影图像进行重建，来获取包括微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像，并且对多个投影图像的各投影图像进行维持高对比度区域且使高对比度区域以外的区域模糊的第一模糊处理，通过对进行了第一模糊处理的多个投影图像进行重建来获取包括第二伪像信息的第二断层图像，通过从第一断层图像中减去第二断层图像来获取减法断层图像。
在基于本发明的第二方面的放射线摄影装置中，如上述那样，图像处理部构成为：基于多个投影图像来获取包括微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像以及包括第二伪像信息的第二断层图像，通过从第一断层图像中减去第二断层图像来获取减法断层图像。在此，在第二断层图像中，通过使高对比度区域以外的区域模糊来获取由于高对比度区域引起的第二伪像信息。由此，通过从第一断层图像的第一伪像信息中减去第二断层图像的第二伪像信息，能够在减法断层图像中减少由于高对比度区域引起的伪像信息。其结果是，即使有数量少的投影图像也能够可靠地获取抑制了因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降的减法断层图像。
在上述第二方面的放射线摄影装置中，优选的是，减法断层图像具有第一伪像信息与第二伪像信息的差以及微细构造信息。如果像这样构成，则通过第二伪像信息来减少第一伪像信息这一不必要的信息，并且保留有微细构造信息这一必要的信息，因此能够获取抑制因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降并且保留有必要的信息的减法断层图像。
在该情况下，优选的是，图像处理部构成为：对多个投影图像的各投影图像进行使整体模糊的第二模糊处理，通过对进行了第二模糊处理的多个投影图像进行重建来获取第三断层图像，通过将减法断层图像与第三断层图像相加来获取加法断层图像。在此，在减法断层图像中保留有微细构造信息，减少了高对比度区域以外的区域的信息。另一方面，在第三断层图像中仅具有高对比度区域以外的区域的信息。因而，通过将减法断层图像与第三断层图像相加，能够获取仅减少了伪像信息且包括必要的信息的加法断层图像。
发明的效果
根据本发明，如上述那样，即使有数量少的投影图像也能够可靠地获取抑制了因由于高对比度区域引起的伪像而导致的图像质量的下降的断层图像。
附图说明
图1是表示基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的整体结构的示意图。
图2的(A)是表示通过利用X射线摄影装置对膝关节部分进行三次照射来进行拍摄的状态的示意性的侧视图。图2的(B)是表示对在图2的(A)中拍摄到的X射线图像进行重建所得到的断层图像的示意性的主视图。
图3的(A)是表示通过利用X射线摄影装置对膝关节部分进行多个照射来进行拍摄的状态的示意性的侧视图。图3的(B)是表示对在图3的(A)中拍摄到的X射线图像进行重建所得到的断层图像的示意性的主视图。
图4是表示由基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置拍摄到的、包括微细构造信息和第一波动伪像的第一断层图像的示意性的主视图。
图5是表示由基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置拍摄到的、包括第二波动伪像的第二断层图像的示意性的主视图。
图6是表示由基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置拍摄到的、包括微细构造信息的减法断层图像的示意性的主视图。
图7是表示由基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置拍摄到的第三断层图像的示意性的主视图。
图8是表示由基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置拍摄到的加法断层图像的示意性的主视图。
图9是表示基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置的断层图像生成处理的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图来说明将本发明具体化所得到的实施方式。
[本实施方式]
参照图1～图9来说明基于本实施方式的X射线摄影装置1的结构。此外，X射线摄影装置1为本发明的“放射线摄影装置”的一例。
如图1所示，X射线摄影装置1构成为：向躺卧于摄像台11的被检体12照射X射线，通过检测透过被检体12后的X射线来拍摄被检体12。此外，X射线为本发明的“放射线”的一例。
具体地说，X射线摄影装置1具备摄影部13、摄像台11、照射部移动机构15、控制部2、显示部16以及操作部17。在此，摄影部13构成为：以多个不同的角度对被检体12照射X射线，并且检测透过被检体12后的X射线来拍摄多个X射线图像。具体地说，摄影部13包括X射线照射部18和接收器19。
在X射线摄影装置1中，利用接收器19接收从配置于摄像台11的上方的X射线照射部18照射出且透过被检体12后的X射线来拍摄X射线图像。关于该X射线摄影装置1，示出所谓的岛型的X射线摄影装置1的例子。此外，X射线图像为本发明的“投影图像”的一例。在此，将摄像台11的长度方向设为X方向，将其一个方向设为X1方向，将另一个方向设为X2方向。另外，将水平方向中的与X方向垂直的方向设为Y方向，将其一个方向设为Y1方向，将另一个方向设为Y2方向。另外，将与X方向及Y方向垂直的方向设为Z方向(上下方向)，将其一个方向设为Z1方向，将另一个方向设为Z2方向。
X射线照射部18包括产生X射线的X射线管18a和通过遮蔽X射线来限制X射线的照射范围的准直器18b。照射部移动机构15包括使X射线照射部18在X方向上移动的第一引导机构15a、使X射线照射部18在Y方向上移动的第二引导机构15b以及使第一引导机构15a在Z方向上移动的第三引导机构15c。另外，第一引导机构15a具有使X射线照射部18绕旋转轴旋转的旋转机构15d。照射部移动机构15由控制部2自动地进行控制。
接收器19接收从X射线照射部18照射出且透过被检体12后的X射线，将接收到的X射线转换为电信号。接收器19为FPD(平板探测器)等X射线检测器。另外，接收器19与控制部2电连接，将被转换为电信号的X射线的信息(检测信号)发送至控制部2。摄像台11构成为：使被检体12以体轴沿X方向延伸的躺卧状态(卧位)载置在平坦的上表面上。
控制部2包括PC(Personal Computer：个人计算机)等信息处理装置，主要包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等主控制部21、HDD(Hard Disc Drive：硬盘驱动器)和存储器等存储部22、以及图像处理部3。主控制部21构成为：进行与由X射线照射部18进行的X射线照射有关的控制、由接收器19进行的检测信号的读取控制。具体地说，主控制部21通过执行存储部22中保存的控制程序2a来控制X射线摄影装置1。图像处理部3构成为，对由摄影部13拍摄到的多个X射线图像进行处理。图像处理部3对从接收器19获取到的检测信号(电信号)进行处理来生成X射线图像。另外，图像处理部3执行存储部22中保存的断层图像生成程序3a，由此根据X射线图像来生成断层图像T(断层合成图像)。此外，关于图像处理部3，在后文中详细地进行说明。在存储部22中保存有包括拍摄到的X射线图像的各种数据22a。
显示部16例如包括液晶监视器等图像显示装置，基于控制部2的图像输出来进行画面显示。另外，操作部17包括接受用户的操作输入的键盘、鼠标、操作杆等。控制部2构成为：经由该操作部17来接受摄影模式的模式选择、各种摄影条件的输入、摄影开始的指示。
〈图像处理部〉
图像处理部3构成为：基于多个X射线图像来获取断层图像T。作为一例，在图像处理部3中，如图2的(A)所示那样从多个(3个)不同的角度对被检体12(膝关节)照射X射线，由此由接收器19检测透过被检体12后的X射线来获取多个(3个)X射线图像。X射线照射部18从头侧开始按照第一照射位置E1、第二照射位置E2、第三照射位置E3的顺序依序对被检体12照射X射线。此时，X射线照射部18通过第一引导机构15a而沿扫描方向(X2方向)移动，并且在照射位置处通过旋转机构15d而绕旋转轴旋转适当的角度。
而且，在图像处理部3中，通过对获取到的多个(3个)X射线图像(例如移位相加法等)进行重建来获取断层图像T。在此，将在第一照射位置E1获取到的被检体12的X射线图像设为第一X射线图像X1，将在第二照射位置E2获取到的被检体12的X射线图像设为第二X射线图像X2，将在第三照射位置E3获取到的被检体12的X射线图像设为第三X射线图像X3。但是，由接收器19进行检测的被检体12的X射线图像的位置不同，因此如图2的(B)所示，在获取到的断层图像T中，X射线图像以波动伪像R的形式出现在断层图像T上。即，第一X射线图像X1和第三X射线图像X3出现在断层图像T上的相对于第二X射线图像X2发生了偏离的位置处。波动伪像R是在断层图像T上的发生了偏离的位置处生成的被检体12的虚像。另外，波动伪像R是由于X射线图像中的亮度值的差大的部分即高对比度区域HC而产生的伪像。因此，波动伪像自身的亮度值也比其它区域的亮度值高。
在此，为了使断层图像T上不出现图2的(B)所示的波动伪像R，考虑如图3的(A)所示那样增加X射线照射部18对被检体12照射X射线的照射位置。此外，在图3的(A)中，由于附图的空间原因，照射位置为五处，但照射位置的数量可以为六处以上。由此，如图3的(B)所示，能够使出现在断层图像T上的波动伪像R模糊。但是，由于增加照射位置而导致用于利用X射线摄影装置1得到被检体12的断层图像T的操作时间增加。通过缩短X射线摄影装置1的接收器19的读取时间，能抑制X射线摄影装置1的操作时间的增加。但是，也考虑到在以往的设备中由于接收器19的性能而无法充分地缩短读取时间，在该情况下，产生变更X射线摄影装置1的设备的需要。因此，可能无法使用已有的设备得到充分减少了波动伪像R的断层图像T。
因此，本实施方式的X射线摄影装置1构成为：不使X射线照射部18的照射位置增加就能够获取减少了波动伪像R的断层图像T。下面，对基于本实施方式的X射线摄影装置1的图像处理部3进行说明。此外，在以下的说明中，在图4～图8的断层图像T中，为了使附图容易观看，用白色表示在实际的断层图像T上显示为黑色的部分，用黑色表示在实际的断层图像T上显示为白色的部分。
图像处理部3如图1所示那样构成为从存储部22中读出基于图像重建处理(图像重建方法)的断层图像生成程序3a并执行该程序，以获取使波动伪像R减少了的断层图像T。具体地说，图像处理部3构成为：根据多个X射线图像生成第一断层图像T1(参照图4)、第二断层图像T2(参照图5)以及第三断层图像T4(参照图7)，从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2来生成减法断层图像T3(参照图6)，将减法断层图像T3与第三断层图像T4相加来生成加法断层图像T5(参照图8)。
图像处理部3利用X射线照射部18从多个不同的角度照射X射线，来获取包括微细构造信息M的多个X射线图像。在此，微细构造信息M例如为骨组织中的所谓的骨小梁的图像信息。而且，图像处理部3如图4所示那样构成为：通过直接对多个X射线图像进行重建，来获取包括微细构造信息M和第一波动伪像R1的第一断层图像T1。此时，图像处理部3获取第一断层图像T1所具有的第一亮度值信息。第一亮度值信息具有第一波动伪像R1和微细构造信息M各自的亮度值信息。此外，第一波动伪像R1为本发明的“第一伪像信息”的一例。
另外，图像处理部3对多个X射线图像的各X射线图像进行维持高对比度区域HC且使高对比度区域HC以外的区域模糊的第一模糊处理。在此，高对比度区域HC是在从X射线照射部18照射出的X射线透过被检体12时吸收该X射线从而在X射线图像中表现为白色的部分与在X射线透过被检体12时不吸收X射线因此在X射线图像中表现为黑色的部分的亮度值的差大的部分。另外，在第一模糊处理中，利用不使高对比度区域HC衰减、使高对比度区域HC以外的区域衰减的非线性滤波器(例如TVM(Total Variation Minimization：总变分最小化)滤波器)来进行处理。具体地说，在第一模糊处理中，进行将对比度比微细构造信息M的对比度大的区域维持为高对比度区域HC且使该区域以外的区域模糊的处理。
而且，如图5所示，图像处理部3通过对进行了第一模糊处理的多个X射线图像进行重建，来获取使微细构造信息M减少(模糊)了但包括第二波动伪像R2的第二断层图像T2。此时，图像处理部3获取第二断层图像T2所具有的第二亮度值信息。第二亮度值信息具有第二波动伪像R2和减少后的微细构造信息M的亮度值信息。此外，第二波动伪像R2为本发明的“第二伪像信息”的一例。
另外，如图6所示，图像处理部3通过从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2来获取减法断层图像T3。即，图像处理部3进行从包括微细构造信息M和第一波动伪像R1的第一断层图像T1所具有的第一亮度值信息中减去包括第二波动伪像R2的第二断层图像T2所具有的第二亮度值信息的处理。此时，图像处理部3获取减法断层图像T3所具有的减法亮度值信息。减法亮度值信息具有第一波动伪像R1与第二波动伪像R2的差信息以及微细构造信息M各自的差信息。
由此，减法断层图像T3中包括第一波动伪像R1与第二波动伪像R2的差信息以及微细构造信息M的差信息。在此，用于生成第二断层图像T2的多个X射线图像进行了第一模糊处理。因而，第一断层图像T1的第一波动伪像R1与第二断层图像T2的第二波动伪像R2为大致相同的波动伪像R。其结果是，第一波动伪像R1与第二波动伪像R2的差信息被充分地减少。另一方面，微细构造信息M的差信息几乎不减少，保留下来。
其结果是，如图6所示，减法断层图像T3是从第一断层图像T1中减少了第一波动伪像R1的断层图像T。但是，在从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2时，不仅减去了第一波动伪像R1的信息，也减去了图像的对比度信息。因此，减法断层图像T3难以说是充分地包括图像信息的断层图像T。因此，本实施方式的图像处理部3构成为：将减法断层图像T3(T1-T2)与包括对比度信息的断层图像T相加。具体地说，图像处理部3生成包括对比度信息、保持有微细构造信息M并减少了波动伪像R的断层图像T。
图像处理部3构成为：对多个X射线图像的各X射线图像进行使整体模糊的第二模糊处理。在此，在第二模糊处理中，进行用于获取减少了微细构造信息M和波动伪像R的第三断层图像T4的处理。具体地说，在第二模糊处理中，利用使X射线图像的整体衰减的滤波器(例如平均滤波器)来进行处理。
而且，如图7所示，图像处理部3通过对进行了第二模糊处理的多个X射线图像进行重建，来获取第三断层图像T4。此时，图像处理部3获取第三断层图像T4所具有的第三亮度值信息。在此，第三断层图像T4是减少了微细构造信息M和波动伪像R的断层图像T。第三断层图像T4与第二断层图像T2具有同等程度的微细构造信息M的亮度值信息。
另外，如图8所示，图像处理部3通过将减法断层图像T3与第三断层图像T4相加，来获取加法断层图像T5。此时，图像处理部3获取加法断层图像T5所具有的加法亮度值信息。加法亮度值信息具有微细构造信息M的亮度值信息。由此，第二断层图像T2的减少了的微细构造信息M的亮度值信息与第三断层图像T4的减少了的微细构造信息M的亮度值信息相抵消，因此会明确地显示第一断层图像T1的微细构造信息M。
即，图像处理部3进行将包括微细构造信息M的减法断层图像T3所具有的减法亮度值信息与减少了微细构造信息M和波动伪像R的第三断层图像T4所具有的第三亮度值信息相加的处理。像这样，图像处理部3能够生成减少了波动伪像R且包括微细构造信息M和低对比度区域的图像信息的加法断层图像T5。
〈断层图像生成处理的流程图〉
接着，参照图9来说明由本实施方式的图像处理部3进行的断层图像生成处理的流程图。流程图的各处理由图像处理部3进行。
如图9所示，首先，在步骤S1中，X射线照射部18以多个不同的角度对被检体12照射X射线。在步骤S2中，图像处理部3利用接收器19来获取包括微细构造信息M的多个X射线图像。在步骤S3中，图像处理部3对未进行图像处理的多个X射线图像进行重建，通过对多个X射线图像进行重建来获取包括微细构造信息M和第一波动伪像R1的第一断层图像T1。在步骤S4中，图像处理部3获取第一断层图像T1的第一亮度值信息。
在步骤S5中，图像处理部3对多个X射线图像的各X射线图像进行第一模糊处理。在步骤S6中，图像处理部3对进行了第一模糊处理的多个X射线图像进行重建，来获取包括第二波动伪像R2的第二断层图像T2。在步骤S7中，图像处理部3获取第二断层图像T2的第二亮度值信息。
在步骤S8中，图像处理部3对多个X射线图像的各X射线图像进行第二模糊处理。在步骤S9中，图像处理部3对进行了第二模糊处理的多个X射线图像进行重建，来获取减少了微细构造信息M和波动伪像R的第三断层图像T4。在步骤S10中，图像处理部3获取第三断层图像T4的第三亮度值信息。
在步骤S11中，图像处理部3从第一亮度值信息中减去第二亮度值信息，来获取减法亮度值信息。在步骤S12中，图像处理部3获取具有减法亮度值信息的减法断层图像T3。在步骤S13中，图像处理部3将减法亮度值信息与第三亮度值信息相加，来获取加法亮度值信息。在步骤S14中，图像处理部3获取具有加法亮度值信息的加法断层图像T5。而且，将加法断层图像T5显示于显示部16后断层图像生成处理结束。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，能够得到如以下那样的效果。
在本实施方式中，如上述那样，图像处理部3构成为：基于多个X射线摄像图像来获取包括微细构造信息M和第一波动伪像R1的第一断层图像T1以及包括第二波动伪像R2的第二断层图像T2，通过从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2来获取减法断层图像T3。在此，在第二断层图像T2中，通过使高对比度区域HC以外的区域模糊来获取由于高对比度区域HC引起的波动伪像R。由此，从第一断层图像T1的第一波动伪像R1中减去第二断层图像T2的第二波动伪像R2，由此能够在减法断层图像T3中减少由于高对比度区域引起的波动伪像R。其结果是，即使有数量少的X射线摄像图像也能够可靠地获取抑制了因由于高对比度区域HC引起的波动伪像R而导致的图像质量的下降的减法断层图像T3。
另外，在本实施方式中，如上述那样，在图像处理部3中，通过从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2来获取包括第一波动伪像R1与第二波动伪像R2的差以及微细构造信息M的减法断层图像T3。由此，通过第二波动伪像R2来减少第一波动伪像R1这一不必要的信息，并且保留了微细构造信息M这一必要的信息，因此能够抑制由于波动伪像引起的图像质量的下降，并且获取保留有必要的信息的减法断层图像T3。
另外，在本实施方式中，如上述那样，图像处理部3构成为：通过对进行了第二模糊处理的多个X射线图像进行重建，来获取第三断层图像T4，通过将减法断层图像T3与第三断层图像T4相加来获取加法断层图像T5。在此，在减法断层图像T3中保留有微细构造信息M，减少了第一断层图像T1和第二断层图像T2共同具有的信息。另一方面，在第三断层图像T4中具有对比度信息。因而，通过使减法断层图像T3与第三断层图像T4相加，能够获取仅去除了伪像信息且包括必要的信息的加法断层图像T5。
另外，在本实施方式中，如上述那样，图像处理部3将第一亮度值信息中减去第二亮度值信息后与第三亮度值信息相加，由此获取加法断层图像T5。由此，能够通过仅运算第一断层图像T1、第二断层图像T2以及第三断层图像T4各自具有的亮度值信息来获取加法断层图像T5，因此能够通过简单的方法获取加法断层图像T5。
另外，在本实施方式中，如上述那样，在第一模糊处理中，将对比度比微细构造信息M的对比度大的区域维持为高对比度区域HC，使该区域以外的区域模糊。由此，能够通过第一模糊处理可靠地去除微细构造信息M，因此在从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2时能够抑制微细构造信息M减少。
[变形例]
此外，应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明表示，由权利要求书表示，并且包括与权利要求书同等含义和范围内的全部的变更(变形例)。
例如，在上述实施方式中，使用移位相加法来根据多个X射线图像生成断层图像T，但本发明不限于此。在本发明中，也可以使用滤波校正反投影法、逐次逼近法等，来根据多个X射线图像生成断层图像。
另外，在上述实施方式中，在对多个X射线图像的各X射线图像进行的第一模糊处理中使用TVM滤波器，但本发明不限于此。在本发明中，在第一模糊处理中也可以使用TVM滤波器以外的非线性滤波器。
另外，在上述实施方式中，在对多个X射线图像的各X射线图像进行的第二模糊处理中使用了平均滤波器，但本发明不限于此。在本发明中，可以使用平均滤波器以外的滤波器。
另外，在上述实施方式中，示出膝关节来作为被检体12，但本发明不限于此。在本发明中，被检体也可以是膝关节以外的身体部位。
另外，在上述实施方式中，断层图像T包括波动伪像R，但本发明不限于此。在本发明中，断层图像也可以包括模糊伪像。
另外，在上述实施方式中，X射线照射部18通过由控制部2自动地控制的照射部移动机构15来进行运动，但本发明不限于此。在本发明中，X射线照射部也可以构成为以手动的方式进行运动。
另外，在上述实施方式中，图像处理部3生成加法断层图像T5并将该加法断层图像T5输出至显示部16，但本发明不限于此。在本发明中，图像处理部可以生成减法断层图像并将该减法断层图像显示于显示部。在该情况下，可以将减法断层图像直接显示于显示部，也可以在通过图像处理部进行了图像处理(例如补充低对比度区域这样的程序处理)的基础上将处理后的减法断层图像显示于显示部。
另外，在上述实施方式中，微细构造信息M例如为骨的组织中的所谓的骨小梁的图像信息，但本发明并不限定于此。在本发明中，微细构造信息也可以是骨小梁以外的图像信息(例如骨折的图像信息)。
另外，在上述实施方式中，第一波动伪像R1与第二波动伪像R2是大致相同的伪像，但本发明不限于此。在本发明中，第一波动伪像与第二波动伪像也可以是相同的伪像。
另外，在上述实施方式中，图像处理部3构成为：根据多个X射线图像生成第一断层图像T1、第二断层图像T2以及第三断层图像T4，从第一断层图像T1中减去第二断层图像T2来生成减法断层图像T3，将减法断层图像T3与第三断层图像T4相加来生成加法断层图像T5，但本发明不限于此。在本发明中，图像处理部也可以构成为：生成第一断层图像、第二断层图像以及第三断层图像，从第一断层图像中减去第二断层图像并且将减法结果与第三断层图像相加来生成加法断层图像。
另外，在上述实施方式中，为了方便说明，示出使用按照处理流程依次进行处理的流程驱动型的流程图来说明图像处理部3的控制处理的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以通过以事件单位执行处理的事件驱动型(event driven型)的处理来进行图像处理部的控制处理。在该情况下，可以通过完全的事件驱动型进行处理，也可以将事件驱动与流程驱动组合来进行处理。
另外，在上述实施方式中，示出岛型的X射线摄影装置的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也能够应用于查房用的X射线摄影装置。
附图标记说明
1：X射线摄影装置(放射线摄影装置)；3：图像处理部；12：被检体；13：摄影部；HC：高对比度区域；M：微细构造信息；R1：第一波动伪像(第一伪像信息)；R2：第二波动伪像(第二伪像信息)；T1：第一断层图像；T2：第二断层图像；T3：减法断层图像；T4：第三断层图像；T5：加法断层图像。

Claims (8)

1.一种断层图像生成方法，在该断层图像生成方法中，
以多个不同的角度向被检体照射放射线，由此检测透过所述被检体后的放射线来获取包括微细构造信息的多个投影图像，
通过直接对所述多个投影图像进行重建，来获取包括所述微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像，
对所述多个投影图像的各投影图像进行维持高对比度区域且使所述高对比度区域以外的区域模糊的第一模糊处理，
通过对进行了所述第一模糊处理的所述多个投影图像进行重建，来获取包括第二伪像信息的第二断层图像，
通过从所述第一断层图像中减去所述第二断层图像，来获取减法断层图像。
2.根据权利要求1所述的断层图像生成方法，其特征在于，
通过从所述第一断层图像中减去所述第二断层图像，来获取包括所述第一伪像信息与所述第二伪像信息的差以及所述微细构造信息的所述减法断层图像。
3.根据权利要求2所述的断层图像生成方法，其特征在于，
对所述多个投影图像的各投影图像进行使整体模糊的第二模糊处理，
通过对进行了所述第二模糊处理的所述多个投影图像进行重建，来获取第三断层图像，
通过将所述减法断层图像与所述第三断层图像相加，来获取加法断层图像。
4.根据权利要求3所述的断层图像生成方法，其特征在于，
将所述第一断层图像所具有的第一亮度值信息减去所述第二断层图像所具有的第二亮度值信息后与所述第三断层图像所具有的第三亮度值信息相加，由此获取所述加法断层图像。
5.根据权利要求1所述的断层图像生成方法，其特征在于，
在所述第一模糊处理中，将对比度比所述微细构造信息的对比度大的区域维持为所述高对比度区域，使该区域以外的区域模糊。
6.一种放射线摄影装置，具备：
摄影部，其以多个不同的角度向被检体照射放射线，并且检测透过所述被检体后的放射线来拍摄包括微细构造信息的多个投影图像；以及
图像处理部，其对由所述摄影部拍摄到的所述多个投影图像进行处理，
其中，所述图像处理部构成为：通过直接对所述多个投影图像进行重建，来获取包括所述微细构造信息和第一伪像信息的第一断层图像，并且对所述多个投影图像的各投影图像进行维持高对比度区域且使所述高对比度区域以外的区域模糊的第一模糊处理，通过对进行了所述第一模糊处理的所述多个投影图像进行重建来获取包括第二伪像信息的第二断层图像，通过从所述第一断层图像中减去所述第二断层图像来获取减法断层图像。
7.根据权利要求6所述的放射线摄影装置，其特征在于，
所述减法断层图像具有所述第一伪像信息与所述第二伪像信息的差以及所述微细构造信息。
8.根据权利要求7所述的放射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：对所述多个投影图像的各投影图像进行使整体模糊的第二模糊处理，通过对进行了所述第二模糊处理的所述多个投影图像进行重建来获取第三断层图像，通过将所述减法断层图像与所述第三断层图像相加来获取加法断层图像。
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