CN110868932B - 放射线相位差摄影装置 - Google Patents

放射线相位差摄影装置 Download PDF

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Abstract

本发明的放射线相位差摄影装置(100)包括：X射线源(1)；X射线检测器(4)，检测经照射的X射线；多个光栅；图像处理部(6)，由从X射线检测器(4)获取的X射线图像来生成再建图像；显示部(7)；以及控制部(5)，进行使再建前的X射线图像、及由图像处理部(6)所生成的再建图像显示于显示部(7)的控制。

Description

放射线相位差摄影装置
技术领域
本发明涉及一种放射线相位差摄影装置，特别涉及一种使用多个光栅进行拍摄的放射线相位差摄影装置的X射线图像的显示。
背景技术
以前，使用多个光栅来进行拍摄的放射线相位差摄影装置已为人所知。这种放射线相位差摄影装置例如已在日本专利特开2016-96831号公报公开。
现有的相位差摄影装置如日本专利特开2016-96831号公报所公开那样，构成为利用塔尔博特干涉仪(Talbot-Lau interferometer)来进行X射线拍摄并生成再建图像。这些放射线相位差摄影装置即便不进行切开被摄体或割断被摄体等行为，也能够确认从外部无法看到的内部的结构，因此可用于非破坏检查或医疗的用途。
此处，塔尔博特干涉仪中，使用相位光栅及吸收光栅来进行拍摄。具体而言，通过条纹扫描拍摄或摩尔纹(moire effect)单张拍摄方法等来生成相位对比度图像，所述条纹扫描拍摄一边使相位光栅或吸收光栅的任一个沿与光栅的图案正交的方向平移一边拍摄，所述摩尔纹单张拍摄方法使相位光栅或吸收光栅绕X射线的光轴旋转微小角度，产生摩尔纹并进行拍摄。相位对比度图像中，包含相位微分像及暗视野像。所谓相位微分像，是基于X射线穿过被摄体时产生的X射线的相位偏移进行图像化而成的像。另外，所谓暗视野像，是通过基于物体的小角散射的能见度(Visibility)的变化所得的能见度像。另外，暗视野像也被称为小角散射像。所谓“能见度”，是清晰度。
日本专利特开2016-96831号公报中记载了一种X射线摄影系统，其包括：X射线源；被摄体台；多个光栅，将多个狭缝沿与X射线的照射方向正交的方向排列而构成；X射线检测器，将根据由X射线源照射且透过被摄体及多个光栅的X射线蓄积电荷而生成电信号的变换元件配置成二维状，读取由变换元件所生成的电信号作为图像信号而获取摩尔纹图像；以及再建部件，基于由X射线检测器所获取的摩尔纹图像而生成被摄体的再建图像。再建部件基于由X射线检测器所获取的多个原摩尔纹图像而生成再建用的摩尔纹图像，并基于所生成的再建用的摩尔纹图像而生成被摄体的再建图像。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2016-96831号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，被摄体的内部的状况无法从外部看到，现有的放射线相位差摄影装置的情况下，生成再建图像(特别是暗视野像)后内部的状况方变得明确。其结果，欲拍摄的部位存在于拍摄框的范围内时并无问题，但在不含于拍摄框的范围内时、或未收容在拍摄框的范围内时有问题。此时，拍摄技师等使用者需要调整被摄体的位置而再次拍摄。其结果，直至使用者获取所希望的再建图像为止，要反复进行获取多张X射线图像并基于其来获取再建图像，确认欲拍摄的部位是否存在于拍摄范围的范围内等顺序，直至使用者获取所需的再建图像为止耗费时间。
本发明是为了解决所述那样的问题而成，本发明的一个目的在于提供一种可迅速把握欲拍摄的部位，调整被摄体的位置而获取所期望的再建图像的放射线相位差摄影装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本发明第一方面的放射线相位差摄影装置包括：X射线源；X射线检测器，检测经照射的X射线；多个光栅，包含设于X射线源与X射线检测器之间且用于使X射线穿过的第一光栅、及被照射有穿过第一光栅的X射线的第二光栅；移动机构，使光栅步进移动；图像处理部，由从X射线检测器获取的X射线图像来生成再建图像；显示部；以及控制部，进行使再建前的X射线图像、及由图像处理部所生成的再建图像显示于显示部的控制。
本发明第一方面的放射线相位差摄影装置中，如上文所述那样设置控制部，此控制部进行使再建前的X射线图像、及由图像处理部所生成的再建图像显示于显示部的控制。由此，关于再建前的X射线图像，能够使其在生成再建图像前的时间点先显示于显示部。其结果，使用者根据显示于显示部的再建前的X射线图像而得知欲拍摄的部位的大致位置，能够不等待再建图像的生成而调整被摄体的位置。由此，能够在不多次重新拍摄再建前的X射线图像的情况下，获取所期望的再建图像。其结果，能够迅速把握欲拍摄的部位，调整被摄体的位置而获取所期望的再建图像。
所述第一方面的放射线相位差摄影装置中，优选控制部构成为进行下述控制，即：每当从X射线检测器获取一张或多张再建前的X射线图像时使所述再建前的X射线图像显示于显示部，在图像处理部进行再建图像的生成并且使生成已结束的再建图像显示于显示部。若这样构成，则每当获取再建前的X射线图像时，将显示于显示部的再建前的X射线图像更新。其结果，使用者通过确认经更新的再建前的X射线图像，从而能够把握欲拍摄的部位的大致位置，而能够尽早地调整被摄体的位置。另外，通过以每当获取多张再建前的X射线图像时更新的方式进行控制，从而能够将再建前的X射线图像重叠多张，因此能够显示清晰的再建前的X射线图像。
所述第一方面的放射线相位差摄影装置中，优选控制部构成为进行下述控制，即：使再建前的X射线图像与再建图像并排显示于显示部。若这样构成，则使用者能够比对再建前的X射线图像与再建图像，容易地把握欲拍摄的部位处于拍摄范围的哪个位置。而且，当从所期望位置偏离时，能够迅速进行位置调整。
所述第一方面的放射线相位差摄影装置中，优选再建图像为吸收像、暗视野像及相位微分像。若这样构成，则使用者能够使用再建前的吸收像来确认欲拍摄的部位的大致位置。另外，能够使用再建后的吸收像、暗视野像及相位微分像来确定更准确的欲拍摄的部位的位置。其结果，当从所期望位置偏离时，能够迅速进行位置调整。
所述第一方面的放射线相位差摄影装置中，优选再建前的X射线图像的更新周期短于再建图像的更新周期。若这样构成，则再建前的X射线图像以短时间显示于显示部。其结果，使用者能够以短时间进行拍摄位置的调整。
所述第一方面的放射线相位差摄影装置中，优选构成为以高速拍摄模式运行，所述高速拍摄模式以X射线检测器的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像显示于显示部。若这样构成，则在高速拍摄模式下，能够使获取用于再建的X射线图像所需要的时间比以前而缩短，因此能够缩短再建图像的生成及显示所需要的时间。其结果，能够迅速把握欲拍摄的部位的位置，调整被摄体的位置。
本发明第二方面的放射线相位差摄影装置包括：图像处理部，由从X射线检测器获取的再建前的X射线图像来生成再建图像；显示部；以及控制部，进行使再建前的X射线图像、及由图像处理部所生成的再建图像显示于显示部的控制，且所述放射线相位差摄影装置构成为以高速拍摄模式运行，所述高速拍摄模式以X射线检测器的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像显示于显示部。若这样构成，则能够使获取再建所需要的X射线图像的时间比以前而缩短，能够缩短获取、显示再建图像的时间。由此，使用者能够根据所显示的再建图像而迅速把握欲拍摄的部位。另外，使用者能够迅速调整被摄体的位置，获取所期望的再建图像。
所述第二方面的放射线相位差摄影装置中，优选在高速拍摄模式下，图像处理部构成为：第一次条纹扫描拍摄结束后，使用所获取的多个X射线图像来生成再建图像，在第二次以后的条纹扫描拍摄中，使用在以前的条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像、及新在条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像来生成再建图像。若这样构成，则即便由一次条纹扫描拍摄所获取的X射线图像的像质粗糙(噪声多)，也能够获取将条纹扫描拍摄的次数重叠而使用的张数越多则越清晰(噪声越少)的再建图像。其结果，即便使用以X射线检测器的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄的噪声多的X射线图像时，也能够获得越将条纹扫描拍摄的次数重叠则越清晰的图像，迅速把握欲拍摄的部位。而且，能够调整被摄体的位置，获取所期望的再建图像。此处所谓条纹扫描拍摄，是指将下述操作反复进行n次，即：使第一光栅或第二光栅中的一个光栅沿与光栅的槽垂直的方向等间隔地移动n次，每移动一次便停止光栅而拍摄多张X射线图像。另外，将1/n次的拍摄称为步。
此时，在高速拍摄模式下，图像处理部构成为：使用由最近的规定数的条纹扫描拍摄所获取的X射线图像来生成再建图像。通过这样构成，与将迄今为止由条纹扫描拍摄所获取的X射线图像全部使用的情况相比，能够减少用于再建的图像，而能够缩短再建所需要的时间。另外，可不使用在规定数之前拍摄的图像，因此在使被摄体的位置移动时能够避免残像残留。
此时，在高速拍摄模式下，图像处理部构成为：从规定的条纹扫描拍摄开始，每当一步的拍摄结束时，使用以前获取的多个X射线图像来生成再建图像。若这样构成，则能够以比每当进行条纹扫描拍摄时更新的情况更短的间隔生成再建图像，并显示于显示部。其结果，能够使被摄体的位置的调整更迅速地反映于再建图像。
所述第二方面的放射线相位差摄影装置中，优选移动机构构成为：每当条纹扫描拍摄结束时，将步进移动的方向切换为相反方向进行拍摄。若这样构成，则能够以短时间进入下一次条纹扫描拍摄，能够削减使光栅的位置还原的时间。所谓步进移动，是指光栅沿与光栅的槽垂直的方向移动。
所述第二方面的放射线相位差摄影装置中，优选再建图像为吸收像、暗视野像及相位微分像。若这样构成，则使用者能够使用再建后的吸收像、暗视野像及相位微分像来确认欲拍摄的部位的位置。
本发明第二方面的放射线相位差摄影装置中，还构成为以标准拍摄模式运行，所述标准拍摄模式以X射线检测器的X射线的电荷蓄积时间比高速拍摄模式更长的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像显示于显示部，且在高速拍摄模式下，控制部构成为以在图像处理部进行以下的A～C的至少任一个运行的方式进行控制；A：与标准拍摄模式相比，使条纹扫描拍摄的步进移动的次数减少；B：与标准拍摄模式相比，使每一步的拍摄张数减少；C：与标准拍摄模式相比，使每一张X射线图像的曝光时间减少。若这样构成，则能够使获取再建所需要的X射线图像的时间短于标准拍摄模式。由此，能够缩短获取、显示再建图像所耗费的时间。
[发明的效果]
根据本发明，如上文所述，能够迅速把握欲拍摄的部位，调整被摄体的位置而获取所期望的再建图像。
附图说明
图1为从X方向观看根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置的示意图。
图2为表示显示于根据本发明第一实施方式的显示部的图像的示例的图。
图3为表示根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置的运行的图。
图4为表示根据本发明第一实施方式的条纹扫描拍摄的光栅的移动状况的图。
图5为表示根据本发明第二实施方式的高速拍摄模式下的再建图像生成的时机(timing)的图。
图6为表示根据本发明第二实施方式的高速拍摄模式下的再建图像生成的时机的图。
图7为表示根据本发明第二实施方式的高速拍摄模式下的再建图像生成的时机的图。
图8为表示根据本发明第三实施方式的条纹扫描拍摄的光栅的移动状况的图。
图9为表示根据本发明第三实施方式的高速拍摄模式下的再建图像生成的时机的图。
图10为表示根据本发明第三实施方式的高速拍摄模式下的再建图像生成的时机的图。
图11为表示本发明第三实施方式的放射线相位差摄影装置的运行的图。
图12为从X方向观看本发明的放射线相位差摄影装置的变形例的示意图。
[符号的说明]
1：X射线源
2：第一光栅
2a、20a：狭缝
2b：X射线相位变化部
3：第二光栅
3a：X射线透过部
3b、20b：X射线吸收部
4：X射线检测器
5：控制部
6：图像处理部
6a：存储部
6b：图像生成部
7：显示部
8：移动机构
9：平台
10：再建前的X射线图像
11：再建图像
11a：吸收像
11b：暗视野像
11c：相位微分像
12：可拍摄区域
13：中心区域
14：操作屏
15：拍摄开始按钮
20：第三光栅
100：放射线相位差摄影装置
C：裂缝
d1、d2、d3：周期(间距)
O：被摄体
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11：步骤
具体实施方式
以下，基于图式对将本发明具体化的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
参照图1～图3，对根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100的构成、以及将再建图像11及再建前的X射线图像10显示于显示部7的方法进行说明。
(放射线相位差摄影装置的构成)
首先，参照图1及图2，对根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100的构成进行说明。
图1为从X方向观看放射线相位差摄影装置100的图。如图1所示，放射线相位差摄影装置100包括X射线源1、第一光栅2、第二光栅3、X射线检测器4、控制部5、图像处理部6、显示部7、移动机构8及平台9。此外，本说明书中，将从X射线源1朝向第一光栅2的方向设为Z2方向，将其反向的方向设为Z1方向。将Z2方向与Z1方向统称为Z方向。另外，将与Z方向正交的面内的左右方向设为X方向，将朝向纸面的内里的方向设为X2方向，将朝向纸面的近前侧的方向设为X1方向。另外，将与Z方向正交的面内的上下方向设为Y方向，将上方向设为Y1方向，将下方向设为Y2方向。
X射线源1构成为基于来自控制部5的信号而被施加有高电压，由此产生X射线，并且将所产生的X射线向X射线检测器4(Z2方向)照射。
在X射线源1与X射线检测器4之间设有多个光栅，此多个光栅包含用于使X射线穿过的第一光栅2、及被照射有穿过第一光栅2的X射线的第二光栅3。第一光栅2具有沿Y方向以规定的周期(间距)d1排列的多个狭缝2a及X射线相位变化部2b。各狭缝2a及X射线相位变化部2b分别以直线状地延伸的方式形成。另外，各狭缝2a及X射线相位变化部2b分别以平行地延伸的方式形成。第一光栅2为所谓相位光栅。
第一光栅2配置在X射线源1与第二光栅3之间，从X射线源1被照射有X射线。第一光栅2通过塔尔博特效应(Talbot effect)而形成第一光栅2的自我像(未图示)。当具有相干性的X射线穿过形成有狭缝的光栅时，在距光栅规定的距离(塔尔博特距离)的位置形成光栅的像(自我像)。将其称为塔尔博特效应。
第二光栅3具有沿Y方向以规定的周期(间距)d2排列的多个X射线透过部3a及X射线吸收部3b。各X射线透过部3a及X射线吸收部3b分别以直线状地延伸的方式形成。另外，各X射线透过部3a及X射线吸收部3b分别以平行地延伸的方式形成。第二光栅3为所谓吸收光栅。第一光栅2、第二光栅3分别为具有不同作用的光栅，但狭缝2a及X射线透过部3a分别使X射线透过。另外，X射线吸收部3b承担遮蔽X射线的作用，X射线相位变化部2b利用与狭缝2a的折射率差异而使X射线的相位变化。
第二光栅3配置在第一光栅2与X射线检测器4之间，被照射有穿过第一光栅2的X射线。另外，第二光栅3配置于距第一光栅2塔尔博特距离的位置。第二光栅3与第一光栅2的自我像干涉，在X射线检测器4的检测表面上形成摩尔纹(未图示)。即，放射线相位差摄影装置100中，包括第一光栅2及第二光栅3作为多个光栅，在从X射线源1朝向X射线检测器4的Z2方向依次配置着第一光栅2、第二光栅3。
X射线检测器4构成为检测X射线，并且将所检测的X射线变换为电信号，将经变换的电信号作为图像信号而读取。X射线检测器4例如为平板探测器(Flat Panel Detector，FPD)。X射线检测器4包含多个变换元件(未图示)及配置在多个变换元件上的像素电极(未图示)。多个变换元件及像素电极以规定的周期(像素间距)沿X方向及Y方向排列成阵列状。另外，X射线检测器4构成为将所获取的图像信号输出至图像处理部6。
控制部5以基于从X射线检测器4输出至图像处理部6的图像信号来生成再建图像11的方式控制图像处理部6。控制部5以使第二光栅3在光栅面内沿与光栅方向正交的方向步进移动的方式控制移动机构8。控制部5包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理器。此外，所谓光栅方向，是狭缝2a或X射线相位变化部2b、X射线透过部3a或X射线吸收部3b等延伸的方向，图1所示的示例中为X方向。另外，图1所示的示例中，与光栅方向正交的方向为Y方向。另外，控制部5进行使由图像处理部6所生成的再建图像11及再建前的X射线图像10显示于显示部7的控制。
图像处理部6包括：存储部6a，存储从X射线检测器4输出的多帧图像信号；以及图像生成部6b，基于存储于存储部6a的图像信号来生成X射线图像。所生成的X射线图像也可直接显示于显示部7。另外，所生成的X射线图像也可通过图像处理部6进行带有颜色或亮度的对比度、消除微细缺陷等修正(图像处理)后显示于显示部7。另外，再建前的X射线图像10为摩尔纹图像，但成为由干涉所致的摩尔纹重叠于再建后的吸收像11a的图像。也可进行将再建前的X射线图像10的摩尔纹除去的图像处理，生成接近再建后的吸收像11a的图像并显示。另外，图像处理部6(图像生成部6b)将一边使第二光栅3在光栅面内沿与光栅方向正交的方向步进移动一边获取的多个X射线图像再建，生成再建图像11(参照图2)。具体而言，进行以第二光栅3的位置相同的状态获取的多个图像的相加或平均处理，生成第二光栅3的每个位置(条纹扫描拍摄的步位置)的一张摩尔纹图像，根据多个第二光栅3的位置(条纹扫描拍摄的步位置)的摩尔纹图像使用条纹扫描法的原理来进行运算。生成的再建图像11例如为吸收像11a、暗视野像11b、相位微分像11c。吸收像11a表示透过被摄体O的X射线的量。暗视野像11b表示X射线在被摄体O的微小角散射的量。相位微分像11c表示X射线相位的变化。图像处理部6(图像生成部6b)也可生成多个再建图像11，例如也可仅生成能够明确地拍摄裂缝C(缺陷部分)的暗视野像11b。所生成的再建图像11由控制部5以显示于显示部7的方式进行控制。
显示部7为连接于计算机的监视器(monitor)。如图2所示，显示部7显示再建前的X射线图像10及再建图像11。再建前的X射线图像10可每当图像处理部6从X射线检测器4获取再建前的X射线图像10时显示于显示部7，或也可获取多张后显示于显示部7。使用者在控制部5设定如何显示。
在显示部7显示光栅的可拍摄区域12、及光栅的可拍摄区域12的中心区域13。只要在光栅的可拍摄区域12内包含被摄体O便可，优选以在中心区域13包含被摄体O为宜。通过在中心区域13包含被摄体O，从而图像处理部6能够将光栅的可拍摄区域12的多余部分修整(trimming)，仅使用中心区域13的X射线图像来生成再建图像11。另外，能够减小用于再建的X射线图像的容量、再建的运算量，而能够缩短图像处理部6(图像生成部6b)的再建图像11的生成时间。当修整X射线图像时，也可构成为在显示部7设置修整的按钮，当使用者按下修整的按钮时图像处理部6进行修整。此时，也能以使用者将图像修整为任意的面积(大小)的方式设置。此处，将对被摄体O照射X射线而拍摄且未再建而显示于显示部7的X射线图像称为再建前的X射线图像10，将用于生成再建图像11的图像简称为X射线图像。但是，此记载是为了容易地理解本发明的方便记载，也可使用再建前的X射线图像10来生成再建图像11。
显示部7也可使再建前的X射线图像10与再建图像11并排显示(参照图2)。通过并排显示，从而使用者能够将再建前的X射线图像10与再建图像11比较，能够确认拍摄对象部位。另外，也可切换再建前的X射线图像10与再建图像11而使任一者显示于显示部7。
显示部7显示用于操作平台9的操作屏14。操作屏14例如是以鼠标点击而操作。通过操作显示部7的操作屏14，从而平台9移动或旋转。通过点击上移、下移的键，从而平台9向Y1方向或Y2方向移动，通过点击左移、右移的键，从而平台9向X1方向或X2方向移动。或通过点击放大键、缩小键，从而平台9向Z1方向或Z2方向移动。通过点击左转键、右转键，从而平台9以Y轴为旋转轴而旋转。由此，使用者能够一边确认显示于显示部7的再建前的X射线图像10，一边调整平台9的位置或方向，进行被摄体O的位置调整。
移动机构8构成为基于来自控制部5的信号而使第二光栅3在光栅面内(XY面内)沿与光栅方向正交的方向(Y方向)步进移动。具体而言，移动机构8将第二光栅3的周期d2一分为n，使第二光栅3以d2/n为单位步进移动。此外，n为正整数，第一实施方式中，例如n＝4。另外，移动机构8例如包含步进马达(stepping motor)或压电致动器(piezo actuator)等。此外，控制部5也可构成为使第一光栅2而非第二光栅3在光栅面内(XY面内)沿与光栅方向正交的方向(Y方向)步进移动。此时，移动机构8将第一光栅2的周期d1一分为n，使第一光栅2以d1/n为单位步进移动。
虽未图示，但平台9包含载置被摄体O的载置台、平台驱动机构及平台旋转机构。通过使用者操作操作屏14，从而将信号从控制部5送至平台驱动机构或平台旋转机构。若对操作屏14的上移或下移的键进行操作，则控制部5以平台9向Y1方向或Y2方向移动的方式控制平台驱动机构。通过对操作屏14的左移或右移的键进行操作，从而控制部5以平台9向X1方向或X2方向移动的方式控制平台驱动机构。通过对操作屏14的放大键、缩小键进行操作，从而控制部5以平台9向Z1方向或Z2方向移动的方式控制平台驱动机构。通过对操作屏14的左转键、右转键进行操作，从而控制部5以平台9以Y轴为旋转轴顺时针或逆时针旋转的方式控制平台旋转机构。
参照图3，对根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100的运行进行说明。对将放射线相位差摄影装置100用于非破坏检查，生成作为欲拍摄的部位的裂缝C的再建图像11的示例进行说明。作为步骤S1，首先使用者在平台9载置欲拍摄的被摄体O。接着，使用者通过操作放射线相位差摄影装置100从而进入步骤S2。步骤S2中，控制部5以对被摄体O照射X射线的方式控制X射线源1。进入步骤S3，图像处理部6(图像生成部6b)基于存储于存储部6a的图像信号来生成再建前的X射线图像10。进入步骤S4，控制部5以将再建前的X射线图像10显示于显示部7的方式控制图像处理部6。进入步骤S5，使用者一边观看显示于显示部7的再建前的X射线图像10，一边确认裂缝C是否存在于拍摄的范围内。
当裂缝C(缺陷部分)在拍摄的范围内时，进入步骤S6，使用者操作显示于显示部7的拍摄开始按钮15。通过这样操作，从而进入步骤S7，控制部5以对被摄体O照射X射线的方式控制X射线源1。步骤S7中，也可变更步骤S2及X射线源1的条件。进入步骤S8，图像处理部6(图像生成部6b)基于存储于存储部6a的图像信号来生成X射线图像。进入步骤S9，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6。然后进入步骤S10，控制部5以将再建图像11显示于显示部7的方式控制图像处理部6。
步骤S5中，当裂缝C(缺陷部分)在拍摄的范围外时，进入步骤S11。步骤S11中，使用者以裂缝C(缺陷部分)包含在拍摄的范围内的方式使平台9移动或旋转，调整被摄体O的位置。然后，使用者通过操作放射线相位差摄影装置100从而回到步骤S2。
根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100构成为：在拍摄再建前的X射线图像10时、与拍摄再建用的X射线图像时，拍摄的模式不同。通过使用者按下显示于显示部7的拍摄开始按钮15，从而控制部5切换为拍摄再建前的X射线图像10的模式、及拍摄用于生成再建图像11的X射线图像的模式。当拍摄再建前的X射线图像10的模式时，控制部5以每当获取一张或多张再建前的X射线图像10时不进行再建而显示于显示部7的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。当拍摄用于生成再建图像11的X射线图像的模式时，控制部5以将所获取的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以将再建图像11显示于显示部7的方式控制图像处理部6。此外，也能以下述方式控制图像处理部6，即：在将再建图像11显示于显示部7的同时，每当获取一张或多张再建前的X射线图像10时不进行再建而显示于显示部7。
根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100以比再建用的X射线图像更短的时间拍摄再建前的X射线图像10。若以短时间拍摄则噪声变多，但使用者能够观看再建前的X射线图像10而把握裂缝C(缺陷部分)的大致位置。通过能够以短时间进行拍摄，从而能够使再建前的X射线图像10的显示的更新周期短于再建图像11的显示的更新周期。例如，放射线相位差摄影装置100在拍摄再建前的X射线图像10时，也能以100msec的更新周期拍摄并显示于显示部7。也可随后切换模式，放射线相位差摄影装置100以400msec的更新周期拍摄再建图像11，利用图像处理部6进行再建后，显示于显示部7。
根据本发明第一实施方式的放射线相位差摄影装置100为了迅速生成再建图像11而构成为以高速拍摄模式运行。在高速拍摄模式下，以下述方式控制图像处理部6(图像生成部6b)，即：以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，由所获取的X射线图像来生成再建图像11。所谓电荷蓄积时间，是X射线检测器4的光接收元件接收X射线，直至变换为图像信号为止的时间。
(第一实施方式的效果)
第一实施方式中，能够获得以下那样的效果。
本发明的第一实施方式中，放射线相位差摄影装置100如上文所述那样设有控制部5，此控制部5进行使再建前的X射线图像10、及由图像处理部6(图像生成部6b)所生成的再建图像11显示于显示部7的控制。由此，关于再建前的X射线图像10，能够使其在生成再建图像11前的时间点先显示于显示部7。其结果，使用者根据显示于显示部7的再建前的X射线图像10而得知欲拍摄的部位的大致位置，能够不等待再建图像11的生成而调整被摄体O的位置。由此，能够在不多次重新拍摄再建前的X射线图像10的情况下，获取所期望的再建图像11。其结果，能够迅速把握欲拍摄的部位，调整被摄体O的位置而获取所期望的再建图像11。
另外，控制部5构成为进行下述控制，即：每当从X射线检测器4获取一张或多张再建前的X射线图像10时使所述再建前的X射线图像10显示于显示部7，在图像处理部6(图像生成部6b)进行再建图像11的生成，并且使生成已结束的再建图像11显示于显示部7。通过这样设定，从而在每当获取再建前的X射线图像10时，将显示于显示部7的再建前的X射线图像10更新。其结果，使用者通过确认经更新的再建前的X射线图像10，从而能够把握欲拍摄的部位的大致位置，而能够尽早地调整被摄体O的位置。另外，通过以每当获取多张再建前的X射线图像10时更新的方式进行控制，从而能够将再建前的X射线图像10重叠多张，因此能够显示清晰的再建前的X射线图像10。
另外，控制部5构成为进行下述控制，即：使再建前的X射线图像10与再建图像11并排显示于显示部7。通过这样设定，从而使用者能够比对再建前的X射线图像10与再建图像11，容易地把握欲拍摄的部位处于拍摄范围的哪个位置。而且，当从所期望位置偏离时，能够迅速进行位置调整。
另外，再建前的X射线图像10为摩尔纹图像，也可进行除去摩尔纹的图像处理，生成接近吸收像11a的图像并显示。再建图像11为吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c。通过这样设定，从而使用者能够使用再建前的X射线图像10来确认欲拍摄的部位的大致位置。另外，能够使用再建后的吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c来确定更准确的裂缝C(缺陷部分)的位置。其结果，当从所期望位置偏离时，能够迅速进行位置调整。
另外，再建前的X射线图像10的更新周期短于再建图像11的更新周期。若这样构成，则再建前的X射线图像10以短时间显示于显示部7。其结果，使用者能够以短时间进行拍摄位置的调整。
另外，放射线相位差摄影装置100构成为以高速拍摄模式运行，所述高速拍摄模式以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7。通过这样构成，在高速拍摄模式下，能够使获取用于再建的X射线图像所需要的时间比以前而缩短，而能够缩短再建图像11的生成及显示于显示部7所需要的时间。其结果，能够迅速把握欲拍摄的部位的位置，调整被摄体O的位置。
[第二实施方式]
基于图4～图7对根据本发明第二实施方式的放射线相位差摄影装置100的运行进行说明。此外，关于放射线相位差摄影装置100的构成，省略与和第一实施方式相同的部分有关的说明。本发明的第二实施方式中，对将放射线相位差摄影装置100用于非破坏检查，生成作为欲拍摄的部位的裂缝C(缺陷部分)的再建图像11的示例进行说明。以下，对一次条纹扫描拍摄由四步所构成的情况进行说明。
本发明的第二实施方式中，放射线相位差摄影装置100构成为通过条纹扫描拍摄来获取被摄体O的图像。参照图4，对一次条纹扫描拍摄中光栅等间隔地移动四次时的活动进行说明。图4表示对第二光栅3沿X方向以规定间距拍摄时的、从Z2方向观看的第二光栅3与自我像的位置关系，阴影长方形表示自我像，白色长方形表示第二光栅3。第一次移动中，移动机构8使第二光栅3移动至最初的步位置，如B那样配置第二光栅3。此外，在最初的规定步位置，自我像与第二光栅3的位置无需一致。另外，当第二光栅3处于最初的规定的步位置时无需移动。在如B那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第二次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如C那样配置第二光栅3。在如C那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第三次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如D那样配置第二光栅3。在如D那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第四次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如E那样配置第二光栅3。在如E那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。以上，第一次条纹扫描拍摄结束。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。
本发明第二实施方式的放射线相位差摄影装置100为了迅速生成再建图像11而构成为以高速拍摄模式运行。在高速拍摄模式下，控制部5以下述方式控制图像处理部6，即：以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，由所获取的以短的电荷蓄积时间获取的X射线图像来生成再建图像11。所谓电荷蓄积时间，是X射线检测器4的光接收元件接收X射线，直至变换为图像信号为止的时间。
参照图5～图7，对本发明第二实施方式的放射线相位差摄影装置100的高速拍摄模式下的运行进行说明。图5～图7中，以长方形表示各步。记载于长方形的数字表示第n次条纹扫描拍摄，字母表示光栅的位置(参照图4)。一步中，放射线相位差摄影装置100获取多张X射线图像，存储于图像处理部6的存储部6a。首先，放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图5的(a))。
放射线相位差摄影装置100在第一次条纹扫描拍摄结束后，进行2-B至2-E的第二次条纹扫描拍摄。第二次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像生成部6b。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-E的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图5的(b))。此外，当由多次条纹扫描拍摄来制作再建图像11时，将以步位置相同的状态获取的每个X射线图像相加或平均后生成再建图像11。
第二次的条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图5的(c))。这样，每当条纹扫描拍摄结束时，图像处理部6(图像生成部6b)以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5使用所生成的X射线图像来生成再建图像11。
本发明的第二实施方式中，除了所述的构成以外，使用者能够在控制部5设定用于生成再建图像11的条纹扫描拍摄的规定数。当未达到所设定的条纹扫描拍摄的规定数时，控制部5以下述方式控制图像处理部6(图像生成部6b)，即：使用在以前的条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像、及新在条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像来生成再建图像11。若超过所设定的条纹扫描拍摄的规定数，则控制部5以下述方式控制图像处理部6(图像生成部6b)，即：由通过最近的规定数的条纹扫描拍摄所获取的X射线图像来生成再建图像11。此时，控制部5也能以从图像处理部6(存储部6a)中将不用于再建的X射线图像删除的方式进行控制。
举出条纹扫描拍摄的规定数为4的情况为例来进行说明。首先，放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式进行控制。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图6的(a))。
第一次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行2-B至2-E的第二次条纹扫描拍摄。条纹扫描摄影结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式进行控制。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-E的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图6的(b))。
第二次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以生成X射线图像的方式进行控制。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图6的(c))。
第三次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行4-B至4-E的第四次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以将所生成的X射线图像再建而生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至4-E的共计十六步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图6的(d))。
第四次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行5-B至5-E的第五次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以在图像处理部6从X射线检测器4获取X射线图像，并生成再建图像11的方式进行控制。此时，由于超过条纹扫描拍摄的规定数，因而控制部5以使用在最近的四次条纹扫描拍摄中获取的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。具体而言，图像处理部6(图像生成部6b)使用由第二次条纹扫描拍摄至第五次条纹扫描拍摄所获取的X射线图像(由2-B至5-E的共计十六步所获取的X射线图像)来生成再建图像11(参照图6的(e))。
本发明的第二实施方式中，使用者能够在控制部5设定步的规定数。当未达到所设定的步的规定数时，控制部5以下述方式控制图像处理部6，即：使用在以前的条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像、及新在条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像来生成再建图像11。若超过所输入的步数，则控制部5以下述方式控制图像处理部6(图像生成部6b)，即：由在最近的规定数的步中获取的X射线图像来生成再建图像11。此时，控制部5也能以将不使用的由最近的规定数以前的条纹扫描拍摄所获取的X射线图像删除的方式控制图像处理部6(存储部6a)。本次对规定数为16时的示例进行说明。此外，规定数理想的是条纹扫描拍摄的次数的倍数。
首先，放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6。图像处理部6使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图7的(a))。
第一次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行2-B至2-E的第二次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-E的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图7的(b))。
第二次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图7的(c))。
第三次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100进行4-B至4-E的第四次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至4-E的共计十六步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图7的(d))。
第四次条纹扫描拍摄结束后，放射线相位差摄影装置100开始第五次条纹扫描拍摄。在第四次条纹扫描拍摄结束的时间点，在图像处理部6的存储部6a存储着16步程度的X射线图像。其结果，第五次条纹扫描拍摄以后，控制部5以每当一步的拍摄结束时使用最近的16步程度的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。第五次条纹扫描拍摄的第一步(5-B)拍摄结束后，控制部5以使用由最近的十六步即第一次条纹扫描拍摄的第二步至第五次条纹扫描拍摄的第一步所获取的X射线图像(由1-C至5-B的共计十六步所获取的X射线图像)来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-C至5-B的共计十六步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图7的(e))。此时，控制部5也能以将不用于生成再建图像11的X射线图像删除的方式控制图像处理部6(存储部6a)。
生成的再建图像11例如为吸收像11a、暗视野像11b、相位微分像11c。吸收像11a表示透过被摄体O的X射线的量。暗视野像11b表示X射线在被摄体O的微小角散射的量。相位微分像11c表示X射线相位的变化。图像处理部6也可生成多个再建图像11，例如也可仅生成能够明确地拍摄裂缝C(缺陷部分)的暗视野像11b。所生成的再建图像11显示于显示部7。
本发明的第二实施方式中，放射线相位差摄影装置100也可构成为以标准拍摄模式运行，所述标准拍摄模式运行以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比高速拍摄模式更长的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7。也可构成为：通过在显示部7设置模式切换的按钮并点击切换按钮，从而控制部5切换标准拍摄模式与高速拍摄模式。另外，残像抑制效果视条纹扫描拍摄的规定数或步的规定数而改变，因此也可通过平台9的运行速度来自动增减条纹扫描拍摄的规定数或步的规定数。
本发明第二实施方式的高速拍摄模式中，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少条纹扫描拍摄的步进移动的次数进行拍摄的方式控制图像处理部6。
本发明第二实施方式的高速拍摄模式中，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少每一步的拍摄张数进行拍摄的方式控制图像处理部6。
本发明第二实施方式的高速拍摄模式中，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少每一张X射线图像的曝光时间的方式控制X射线源1。所谓曝光时间，是指为了获取一张X射线图像，X射线源1向被摄体O、第一光栅2、第二光栅3照射X射线的时间。
(第二实施方式的效果)
第二实施方式中，能够获得以下那样的效果。
本发明的第二实施方式中，放射线相位差摄影装置100包括：图像处理部6，由从X射线检测器4获取的再建前的X射线图像10来生成再建图像11；显示部7；以及控制部5，进行使再建前的X射线图像10、及由图像处理部6所生成的再建图像11显示于显示部7的控制，且所述放射线相位差摄影装置100构成为以高速拍摄模式运行，所述高速拍摄模式以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7。通过这样设定，能够使获取再建所需要的X射线图像的时间与以前相比而缩短，而能够缩短获取、显示再建图像11的时间。由此，使用者能够根据所显示的再建图像11而迅速把握欲拍摄的部位。另外，使用者能够迅速调整被摄体O的位置，获取所期望的再建图像11。
另外，高速拍摄模式中，图像处理部6在第一次条纹扫描拍摄结束后，使用所获取的多个X射线图像来生成再建图像11。而且构成为：在第二次以后的条纹扫描拍摄中，使用在以前的条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像、及新在条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像来生成再建图像11。若这样构成，则即便由一次条纹扫描拍摄所获取的X射线图像的像质粗糙(噪声多)，也能够获取将条纹扫描拍摄的次数重叠而使用的张数越多则越清晰(噪声越少)的再建图像11。其结果，即便使用以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄的、噪声多且像素数粗糙的X射线图像时，也能够获得越将条纹扫描拍摄的次数重叠则越清晰的图像，迅速把握裂缝C(缺陷部分)的位置。而且，能够调整被摄体O的位置，获取所期望的再建图像11。
另外，在高速拍摄模式下，图像处理部6构成为：使用由最近的规定数的条纹扫描拍摄所获取的X射线图像来生成再建图像11。通过这样设定，与将迄今为止由条纹扫描拍摄所获取的X射线图像全部使用的情况相比，能够减少用于再建的图像，而能够缩短再建所需要的时间。另外，可不使用在规定数之前拍摄的图像，因此在使被摄体O的位置移动时能够避免残像残留。
另外，在高速拍摄模式下，图像处理部6构成为：从规定的条纹扫描拍摄开始，每当一步的拍摄结束时，使用以前获取的多个X射线图像来生成再建图像11。通过这样设定，能够以比每当进行条纹扫描拍摄时更新的情况更短的间隔生成再建图像11，并显示于显示部7。其结果，能够使被摄体O的位置的调整更迅速地反映于再建图像11。
另外，再建图像11为吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c。通过这样设定，使用者能够使用再建后的吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c来确认欲拍摄的部位。
另外，在高速拍摄模式下，放射线相位差摄影装置100还构成为以标准拍摄模式运行，所述标准拍摄模式以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比高速拍摄模式更长的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7，且在高速拍摄模式下，控制部5构成为以在图像处理部6进行以下的A～C的至少任一个运行的方式进行控制；A：与标准拍摄模式相比，使条纹扫描拍摄的步进移动次数减少；B：与标准拍摄模式相比，使每一步的拍摄张数减少；C：与标准拍摄模式相比，使每一张X射线图像的曝光时间减少。通过这样设定，能够使获取再建所需要的X射线图像的时间比标准拍摄模式更短。由此，能够缩短获取、显示再建图像11所耗费的时间。
[第三实施方式]
使用图8～图11对本发明第三实施方式的放射线相位差摄影装置100的高速拍摄模式进行说明。此外，关于放射线相位差摄影装置100的构成，与和第一实施方式及第二实施方式相同的部分有关的说明省略。本发明的第三实施方式中，对将放射线相位差摄影装置100用于非破坏检查，生成作为欲拍摄的部位的裂缝C(缺陷部分)的再建图像11的示例进行说明。以下，对一次条纹扫描拍摄由四步构成的情况进行说明。图8表示对第二光栅3沿X方向以规定间距拍摄时从Z2方向观看的第二光栅3与自我像的位置关系，阴影长方形表示自我像，白色长方形表示第二光栅3。
本发明的第三实施方式中，放射线相位差摄影装置100构成为通过条纹扫描拍摄来获取被摄体O的图像。移动机构8每当条纹扫描拍摄结束时，切换条纹扫描拍摄的步进移动的方向进行拍摄。第一次移动中，移动机构8使第二光栅3移动至最初的规定的步位置，如B那样配置第二光栅3。此外，在最初的步，自我像与第二光栅3的位置无需一致。另外，当第二光栅3位于最初的规定的步位置时无需移动。在如B那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第二次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如C那样配置第二光栅3。在如C那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第三次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如D那样配置第二光栅3。在如D那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第四次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如E那样配置第二光栅3。在如E那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。以上，第一次条纹扫描拍摄结束。然后，控制部5以在图像处理部6(图像生成部6b)生成再建图像11的方式进行控制。
继第一次条纹扫描拍摄之后，进行第二次条纹扫描拍摄。本发明的放射线相位差摄影装置100在下一次条纹扫描拍摄中，在如E那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第一次移动中，移动机构8使光栅移动1/4，如D那样配置第二光栅3。在如D那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第二次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如C那样配置第二光栅3。在如C那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。第三次移动中，移动机构8使光栅进一步移动1/4，如B那样配置第二光栅3。在如B那样配置有光栅的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。以上，第二次条纹扫描拍摄结束。然后，控制部5以在图像处理部6(图像生成部6b)生成再建图像11的方式进行控制。下一次条纹扫描拍摄中，在如B那样配置有第二光栅3的状态下，控制部5进行被摄体O的拍摄，以存储从X射线检测器4输出的图像信号的方式控制存储部6a。这样，不回到最初的规定的步位置而进行条纹扫描拍摄。
接下来，对本发明第三实施方式的放射线相位差摄影装置100的高速拍摄模式下的运行进行说明。图9～图11中，以长方形表示各步。记载于长方形的数字表示第n次条纹扫描拍摄，字母表示光栅的位置(参照图8)。一步中，放射线相位差摄影装置100获取多张X射线图像并存储于图像处理部6的存储部6a。
放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图9的(a))。
第一次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边向与第一次条纹扫描拍摄相反的方向推进，一边进行2-E至2-B的第二次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-B的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图9的(b))。
第二次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第二次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图9的(c))。
接下来，对与使用者在控制部5设定了条纹扫描拍摄的规定数的情况有关的示例进行说明。本次对规定数为4时的示例进行说明。
首先，放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图10的(a))。
第一次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边向与第一次条纹扫描拍摄相反的方向推进，一边进行2-E至2-B的第二次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-B的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图10的(b))。
第二次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第二次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图10的(c))。
第三次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边向与第三次条纹扫描拍摄相反的方向推进，一边进行4-E至4-B的第四次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至4-B的共计十六步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图10的(d))。
第四次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第四次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行5-B至5-E的第五次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。此时，图像处理部6(图像生成部6b)使用由最近的四次条纹扫描拍摄即第二次条纹扫描拍摄至第五次条纹扫描拍摄所获取的X射线图像(由2-E至5-E的共计十六步所获取的X射线图像)来生成再建图像11(参照图10的(e))。此时，控制部5也能以从图像处理部6(存储部6a)中将不用于再建的X射线图像删除的方式进行控制。
参照图11，对使用者在控制部5设定了步的规定数时的示例进行说明。本次对规定数为16时的示例进行说明。
首先，放射线相位差摄影装置100进行1-B至1-E的第一次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至1-E的共计四步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图11的(a))。
第一次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第一次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行2-E至2-B的第二次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至2-B的共计八步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图11的(b))。
第二次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第二次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行3-B至3-E的第三次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至3-E的共计十二步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图11的(c))。
第三次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第三次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边进行4-E至4-B的第四次条纹扫描拍摄。条纹扫描拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。图像处理部6(图像生成部6b)使用由1-B至4-B的共计十六步所获取的X射线图像来生成再建图像11(参照图11的(d))。
第四次条纹扫描拍摄结束后，控制部5以切换条纹扫描拍摄的方向的方式控制移动机构8。放射线相位差摄影装置100一边使第二光栅3向与第四次条纹扫描拍摄相反的方向移动，一边开始第五次条纹扫描拍摄。此外，在第四次条纹扫描拍摄结束的时间点，在图像处理部6的存储部6a存储着16步程度的X射线图像。其结果，在第五次条纹扫描拍摄以后，控制部5以每当一步的拍摄结束时使用最近的十六步程度的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6。第一步(5-B)的拍摄结束后，控制部5以由存储于图像处理部6的存储部6a的多个图像信号来生成X射线图像的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。进而，控制部5以由所生成的X射线图像来生成再建图像11的方式控制图像处理部6(图像生成部6b)。此时，图像处理部6(图像生成部6b)使用由最近的十六步即第一次条纹扫描拍摄的第二步至第五次条纹扫描拍摄的第一步所获取的X射线图像(由1-C至5-B的共计十六步所获取的X射线图像)来生成再建图像11(参照图11的(e))。控制部5也能以从图像处理部6(存储部6a)中将不用于再建的X射线图像删除的方式控制。
本发明的第三实施方式中，生成的再建图像11例如为吸收像11a、暗视野像11b、相位微分像11c。吸收像11a表示穿过被摄体O的X射线的量。暗视野像11b表示X射线在被摄体表面的微小角散射。相位微分像11c表示X射线相位的变化。图像处理部6(图像生成部6b)也可生成多个再建图像11，例如也可生成能够明确地拍摄裂缝C(缺陷部分)的暗视野像11b。所生成的再建图像11由控制部5以显示于显示部7的方式进行控制。
本发明的第三实施方式中，放射线相位差摄影装置100也可构成为以标准拍摄模式运行，所述标准拍摄模式以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比高速拍摄模式更长的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7。也可构成为：通过在显示部7设置模式切换的按钮并点击切换按钮，从而控制部5切换标准拍摄模式与高速拍摄模式。另外，残像抑制效果视条纹扫描拍摄的规定数或步的规定数而改变，因此也可通过平台9的运行速度来自动增减条纹扫描拍摄的规定数或步的规定数。
在高速拍摄模式下，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少条纹扫描拍摄的步进移动的次数进行拍摄的方式控制图像处理部6。
在高速拍摄模式下，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少每一步的拍摄张数进行拍摄的方式控制图像处理部6。
在高速拍摄模式下，控制部5也能以与标准拍摄模式相比而减少每一张X射线图像的曝光时间的方式控制X射线源1。所谓曝光时间，是指为了获取一张X射线图像，X射线源1向被摄体O、第一光栅2、第二光栅3照射X射线的时间。
(第三实施方式的效果)
第三实施方式中，能够获得以下那样的效果。
本发明第三实施方式的放射线相位差摄影装置100的高速拍摄模式下，移动机构8构成为：每当条纹扫描拍摄结束时，将步进移动的方向切换为相反方向进行拍摄。通过这样设定，能够以短时间进入下一次条纹扫描拍摄，能够削减使光栅的位置回到最初的规定的步位置的时间。
另外，图像处理部6在第一次条纹扫描拍摄结束后，使用所获取的多个X射线图像来生成再建图像11。而且构成为：在第二次以后的条纹扫描拍摄中，使用在以前的条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像、及新在条纹扫描拍摄中获取的多个X射线图像来生成再建图像11。即便由一次条纹扫描拍摄所获取的X射线图像的像质粗糙(噪声多)，也能够获取将条纹扫描拍摄的次数重叠而使用的张数越多则越清晰(噪声越少)的再建图像11。其结果，即便使用以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄的、噪声多且像素数粗糙的X射线图像时，也能够获得越将条纹扫描拍摄的次数重叠则越清晰的图像，迅速把握裂缝C(缺陷部分)的位置。而且，能够调整被摄体O的位置，获取所期望的再建图像11。
另外，图像处理部6构成为使用由最近的规定数的条纹扫描拍摄所获取的X射线图像来生成再建图像11。通过这样设定，与将迄今为止由条纹扫描拍摄所获取的X射线图像全部使用的情况相比，能够减少用于再建的图像，而能够缩短再建所需的时间。另外，可不使用在规定数之前拍摄的图像，因此在使被摄体O的位置移动时能够避免残像残留。
另外，图像处理部6构成为：从规定的条纹扫描拍摄开始，每当一步的拍摄结束时，使用以前获取的多个X射线图像来生成再建图像11。通过这样设定，能够以比每当进行条纹扫描拍摄时更新的情况更短的间隔生成再建图像11，并显示于显示部7。其结果，能够使被摄体O的位置的调整更迅速地反映于再建图像11。
另外，再建图像11为吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c。通过这样设定，使用者能够使用再建后的吸收像11a、暗视野像11b及相位微分像11c来确认欲拍摄的部位。
另外，还构成为以标准拍摄模式运行，所述标准拍摄模式以X射线检测器4的X射线的电荷蓄积时间比高速拍摄模式更长的时间拍摄X射线图像，并将使用所获取的X射线图像生成的再建图像11显示于显示部7，且在高速拍摄模式下，控制部5以在图像处理部6进行以下的A～C的至少任一个运行的方式进行控制。A：与标准拍摄模式相比，使条纹扫描拍摄的步进移动的次数减少；B：与标准拍摄模式相比，使每一步的拍摄张数减少；C：与标准拍摄模式相比，使每一张X射线图像的曝光时间减少。通过这样设定，能够使获取再建所需要的X射线图像的时间比标准模式更短。由此，能够缩短获取、显示再建图像11所耗费的时间。
(变形例)
此外，应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由权利要求书而非所述实施方式的说明来表示，还包括与权利要求书均等的含意及范围内的所有变更(变形例)。
例如，所述第一实施方式～第三实施方式中，表示了设置第一光栅2及第二光栅3作为多个光栅的示例，但本发明不限于此。例如，也可为在X射线源1与第一光栅2之间设置第三光栅20的构成(参照图12)。第三光栅20具有沿Y方向以规定的周期(间距)d3排列的多个狭缝20a及X射线吸收部20b。各狭缝20a及X射线吸收部20b分别以直线状地延伸的方式形成。另外，各狭缝20a及X射线吸收部20b分别以平行地延伸的方式形成。另外，第三光栅20配置在X射线源1与第一光栅2之间，从X射线源1被照射有X射线。第三光栅20构成为使穿过各狭缝20a的X射线成为与各狭缝20a的位置对应的线光源。由此，能够利用第三光栅20来提高从X射线源1照射的X射线的相干性。其结果，可不依赖于X射线源1的焦点径而形成第一光栅2的自我像，因此能够提高X射线源1的选择的自由度。
所述第一实施方式中，表示了与获取再建前的X射线图像10的模式无关而另设置获取再建图像11的模式的示例，但本发明不限于此。例如，控制部5也可构成为：在图像处理部6进行使再建前的X射线图像10显示于显示部7的控制的同时，生成再建图像11。
另外，所述第一实施方式中，显示部7也可显示再建前的X射线图像10、再建图像11、操作屏14以外的数据。例如，也可显示利用光学相机拍摄被摄体O而得的图像。另外，在显示部7显示再建前的X射线图像10、再建图像11、操作屏14、拍摄开始按钮15的位置也可适当变更。
另外，所述第一实施方式～第三实施方式中，也可在以高速拍摄模式拍摄时进行合并(binning)处理。通过这样设定，从而能够减少处理像素数，而能够缩短拍摄后的处理时间。
另外，所述第二实施方式及第三实施方式中，表示了使第二光栅3移动的示例，但也可使第一光栅2移动。
另外，所述第二实施方式及第三实施方式中，举出一次条纹扫描拍摄中步数为4的示例进行了说明，但步数能够由使用者适当设定。例如，也可将条纹扫描拍摄的规定数增多而生成清晰的再建图像11。另外，也可减少步数而更迅速地生成再建图像11。
另外，所述第二实施方式及第三实施方式中，将条纹扫描拍摄的规定数设为4，但步的规定数能够由使用者适当设定。例如，也可将条纹扫描拍摄的规定数增多而生成清晰的再建图像11。另外，也可减少步数而更迅速地生成再建图像11。
另外，所述第二实施方式及第三实施方式中，将步的规定数设为16，但步的规定数能够由使用者适当设定。例如，也可将条纹扫描拍摄的规定数增多而生成清晰的再建图像11。另外，也可减少步数而更迅速地生成再建图像11。
另外，所述第一实施方式～第三实施方式中，对用于非破坏检查的情况进行了说明，但例如也可用于医疗用的用途。此时，X射线源1、光栅、平台9等的大小或形状、配置的方式能够适当调整。

Claims (6)

1.一种放射线相位差摄影装置，包括：
X射线源；
X射线检测器，检测经照射的X射线；
多个光栅，包含设于所述X射线源与所述X射线检测器之间且用于使X射线穿过的第一光栅、及被照射有穿过所述第一光栅的X射线的第二光栅；
移动机构，使所述第一光栅或所述第二光栅步进移动；
图像处理部，由从所述X射线检测器获取的X射线图像来生成再建图像；
显示部；以及
控制部，进行使由所述图像处理部所生成的所述再建图像显示于所述显示部的控制，
所述控制部为了让使用者确认所述再建图像中的被摄体的位置，在将所述再建图像显示于所述显示部之前，使再建前的X射线图像显示于所述显示部。
2.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其中所述控制部构成为进行下述控制：每当从所述X射线检测器获取一张或多张再建前的X射线图像时使所述再建前的X射线图像显示于所述显示部，在所述图像处理部进行所述再建图像的生成并且使已生成的所述再建图像显示于所述显示部。
3.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其中所述控制部构成为进行下述控制：使所述再建前的X射线图像与所述再建图像并排显示于所述显示部。
4.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其中所述再建图像为吸收像、暗视野像及相位微分像。
5.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其中所述再建前的X射线图像的更新周期短于所述再建图像的更新周期。
6.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，构成为以高速拍摄模式运行，所述高速拍摄模式运行以所述X射线检测器的X射线的电荷蓄积时间比标准拍摄模式更短的时间拍摄所述X射线图像，并将使用所获取的所述X射线图像生成的再建图像显示于所述显示部。
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