CN110913764B - X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明的X射线相位差摄影系统(100)包括X射线源(1)、多个光栅、检测器(4)及图像处理部(6)，图像处理部(6)构成为基于由第一X射线图像(9a)及第二X射线图像(9b)再建的第一相位对比度图像(10a)，来修正由第一X射线图像(9a)及第三X射线图像(9c)再建的第二相位对比度图像(10b)的伪影。

Description

X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法

技术领域

本发明涉及一种X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法，特别涉及一种使用多个光栅进行拍摄的X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法。

背景技术

以前，使用多个光栅进行拍摄的X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法已为人所知。这种X射线相位差摄影系统例如已在日本专利特开2015-71051号公报公开。

日本专利特开2015-71051号公报所公开的X射线相位差摄影系统构成为利用塔尔博特-劳厄干涉仪(Talbot-Lau interferometer)进行X射线拍摄，生成相位对比度图像。

此处，塔尔博特-劳厄干涉仪中，使用配置在X射线源至检测器之间的多狭缝(multi-slit)、相位光栅及吸收光栅合计三片光栅来进行拍摄。具体而言，通过条纹扫描法或摩尔(moire)纹单张拍摄方法等来生成相位对比度图像，所述条纹扫描法一边使三片光栅中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。任一方法中，塔尔博特-劳厄干涉仪中均使用未配置被摄体而拍摄的图像、及配置被摄体而拍摄的图像来生成X射线相位对比度图像。因此，当拍摄条件在未配置被摄体而进行的拍摄、与配置被摄体而进行的拍摄之间发生了变化时，会产生伪影(artifact)。所谓拍摄条件的变化，例如为多个光栅的相对位置在各X射线图像的拍摄间变化。具体而言，拍摄条件的变化是由下述情况导致产生，即：保持各光栅的光栅保持部因来自X射线源等的放热而热膨胀或振动等，导致多个光栅的相对位置偏移。因此，随着时间经过，伴随光栅保持部的热膨胀或振动的多个光栅的相对位置的位置偏移变大。即，拍摄条件随着时间经过而变化。另外，获取的相位对比度图像所产生的伪影的影响也根据拍摄条件的变化程度而变大。

日本专利特开2015-71051号公报所公开的X射线相位差摄影系统成为下述构成，即：使用所获取的X射线图像来对伪影求近似，修正相位对比度图像的伪影。具体而言，日本专利特开2015-71051号公报所公开的X射线相位差摄影系统基于X射线图像中未拍摄到被摄体的背景部分的多个区域的像素值来对伪影求近似，修正相位对比度图像所产生的伪影。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2015-71051号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，日本专利特开2015-71051号公报的构成中，基于X射线图像中未拍摄到被摄体的背景部分的多个区域的像素值来对伪影求近似，因此存在下述问题点，即：当将被摄体放大来进行拍摄等在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体时，无法修正由多个光栅的位置偏移所引起的伪影等。

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即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体的方式进行拍摄时，也可将由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法。

[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X射线相位差摄影系统包括：X射线源；多个光栅，包含从X射线源被照射有X射线的第一光栅、及被照射有来自第一光栅的X射线的第二光栅；检测器，检测从X射线源照射的X射线；以及图像处理部，根据由检测器所检测的X射线图像而生成相位对比度图像，且图像处理部构成为：获取未配置被摄体而拍摄的第一X射线图像，并且在获取第一X射线图像后，获取未配置被摄体而拍摄的第二X射线图像及配置被摄体而拍摄的第三X射线图像，利用以拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔短于拍摄第一X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的第一X射线图像及第二X射线图像，来再建第一相位对比度图像，利用第一X射线图像及第三X射线图像来再建第二相位对比度图像，基于第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影。

此处，若拍摄间隔变长，则可能由保持光栅的光栅保持部的热膨胀或振动等导致多个光栅的光栅间的相对位置产生位置偏移。拍摄间隔越长，多个光栅的光栅间产生位置偏移的可能性越增大，所获取的相位对比度图像所产生的伪影的影响越变大。因此，本发明第一方面的X射线相位差摄影系统中，如上文所述，构成为基于下述第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影，所述第一相位对比度图像是利用以拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔短于拍摄第一X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的第一X射线图像及第二X射线图像再建第一相位对比度图像而成。由此，能够抑制拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的拍摄条件的变化。其结果为，可将第一相位对比度图像所产生的伪影、与第二相位对比度图像所产生的伪影当作大致相同的伪影来进行处理。因此，能够基于由第一X射线图像及第二X射线图像再建的第一相位对比度图像，来修正由拍摄条件的变化所引起的伪影。另外，第一X射线图像及第二X射线图像为未配置被摄体而拍摄的图像，因此即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体的方式进行拍摄时，也能够修正第二相位对比度图像中的由拍摄条件的变化所引起的伪影。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选图像处理部构成为：使用在第二X射线图像的拍摄与第三X射线图像的拍摄中继拍摄任一者后进行另一者的拍摄的第二X射线图像、以及第一X射线图像，来再建第一相位对比度图像。若这样构成，则可连续地拍摄第二X射线图像及第三X射线图像，能够缩短拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔。其结果为，即便拍摄条件在拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像之间发生了变化时，也可降低由拍摄条件的变化所引起的伪影的影响，能够进一步提高第二相位对比度图像的修正的效果。

此时，优选图像处理部构成为：使用即将拍摄第三X射线图像前或刚拍摄第三X射线图像后所拍摄的第二X射线图像、以及第一X射线图像，来再建第一相位对比度图像。若这样构成，则能够进一步缩短拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔。其结果为，即便拍摄条件在拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像之间发生了变化时，也可进一步抑制由拍摄条件的变化所引起的伪影的影响，因此能够进一步提高第二相位对比度图像的修正的效果。此外，所谓即将拍摄第三X射线图像前及刚拍摄第三X射线图像后，是指在拍摄第三X射线图像前后的规定时间间隔内拍摄。所谓规定时间间隔，是为了拍摄相位对比度图像而视为实质上并无伴随时间经过的拍摄条件的变化(视为实质上相同的拍摄条件)的规定时间内，例如为30分钟。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选图像处理部构成为：基于下述第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影，所述第一相位对比度图像是使用以拍摄第二X射线图像时的X射线的第一曝光时间短于拍摄第一X射线图像时的X射线的第二曝光时间的方式所拍摄的第一X射线图像及第二X射线图像而再建。若这样构成，则第一曝光时间短于第二曝光时间，因此与拍摄第一X射线图像后拍摄第三X射线图像时相比较，能够缩短拍摄时间。

此时，优选第一曝光时间为可拍摄能够辨识伪影的倾向的像质的第二X射线图像的规定时间。此处，为了提高第二相位对比度图像的像质，第一X射线图像优选像质好。另一方面，关于第二X射线图像，只要能够在第一相位对比度图像中辨识伪影的倾向便可，因此只要为最低限度的像质便可。因此，可在能够辨识伪影的倾向的范围内进一步缩短第一曝光时间，因此能够进一步缩短拍摄时间。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选还包括保存第一X射线图像的存储部，且图像处理部构成为：使用保存于存储部的第一X射线图像来再建第一相位对比度图像及第二相位对比度图像。若这样构成，则通过将预先拍摄的第一X射线图像保存于存储部，从而能够在每次拍摄时不获取第一X射线图像而生成第一相位对比度图像及第二相位对比度图像。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选相位对比度图像的伪影为第一相位对比度图像及第二相位对比度图像中产生的渐层(gradation)状的伪影。由此，由伴随时间经过的拍摄条件的变化导致产生的伪影为渐层状，因此通过应用本发明，从而能够有效地修正第二相位对比度图像所产生的渐层状的伪影。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选图像处理部构成为：使用至少含有一次函数或二次函数的多项式，获取反映出第一相位对比度图像的伪影的修正数据。若这样构成，则通过使用多项式，从而能够获取容易地反映出伪影的修正数据。

此时，优选图像处理部构成为：基于第一相位对比度图像的多个区域的像素值，来获取反映出第一相位对比度图像的伪影的修正数据。若这样构成，则能够获取反映出伪影的更准确的修正数据。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选图像处理部构成为：至少通过包含平滑滤波器或低通滤波器的滤波处理而获取反映出第一相位对比度图像的伪影的修正数据。若这样构成，则能够通过滤波处理而除去第一相位对比度图像的噪声，因此能够不使第二相位对比度图像的噪声增加而修正伪影。

所述第一方面的X射线相位差摄影系统中，优选多个光栅还包含配置在X射线源与第一光栅之间的第三光栅。若这样构成，则能够通过第三光栅来提高从X射线源照射的X射线的相干性。其结果为，能够不依赖于X射线源的焦点径而形成第一光栅的自我像，因此能够提高X射线源的选择的自由度。

本发明第二方面的X射线相位差摄影系统包括：X射线源；多个光栅，包含从X射线源被照射有X射线的第一光栅、及被照射有来自第一光栅的X射线的第二光栅；检测器，检测从X射线源照射的X射线；以及图像处理部，根据由检测器所检测的X射线图像而生成相位对比度图像，且图像处理部构成为：获取未配置被摄体而拍摄的第一X射线图像，并且在获取第一X射线图像后，获取未配置被摄体而拍摄的第二X射线图像及配置被摄体而拍摄的第三X射线图像，利用第一X射线图像及第二X射线图像来再建第一相位对比度图像，利用第一X射线图像及第三X射线图像来再建第二相位对比度图像，基于第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影。

本发明第二方面的X射线相位差摄影系统中，通过如所述那样构成，从而能够基于由第一X射线图像及第二X射线图像再建的第一相位对比度图像来修正由拍摄条件的变化所引起的伪影。另外，第一X射线图像及第二X射线图像为未配置被摄体而拍摄的图像，因此即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体的方式拍摄时，也能够修正第二相位对比度图像中的由拍摄条件的变化所引起的伪影。

本发明第三方面的相位对比度图像修正方法包括下述步骤：未配置被摄体而拍摄第一X射线图像；未配置被摄体而拍摄第二X射线图像；在拍摄第二X射线图像前或拍摄第二X射线图像后，配置被摄体而拍摄第三X射线图像；利用以拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔短于拍摄第一X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的第一X射线图像及第二X射线图像，来再建第一相位对比度图像；利用第一X射线图像及第三X射线图像来再建第二相位对比度图像；以及基于第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影。

本发明第三方面的相位对比度图像修正方法如上文所述，包括下述步骤，即：基于下述第一相位对比度图像来修正第二相位对比度图像的伪影，所述第一相位对比度图像是由以拍摄第二X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔短于拍摄第一X射线图像与拍摄第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的第一X射线图像及第二X射线图像而再建。由此，能够以拍摄条件不变化的状态拍摄第二X射线图像及第三X射线图像。其结果为，能够提供一种可基于由第一X射线图像及第二X射线图像再建的第一相位对比度图像，来将由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的相位对比度图像修正方法。另外，第一X射线图像及第二X射线图像为未配置被摄体而拍摄的图像，因此能够提供一种即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体的方式进行拍摄时，也可将第二相位对比度图像中的由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的相位对比度图像修正方法。

[发明的效果]

根据本发明，如上文所述，能够提供一种即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体的方式进行拍摄时，也可将由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的X射线相位差摄影系统以及相位对比度图像修正方法。

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X射线相位差摄影系统的示意图。

图2为用于对由根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统拍摄的图像及生成的图像进行说明的示意图。

图3为用于对由根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统拍摄的X射线图像的拍摄时间间隔及拍摄各图像时的曝光时间进行说明的示意图。

图4为第一X射线图像的示意图图4的(A)、第二X射线图像的示意图图4的(B)、生成的第一相位对比度图像的示意图图4的(C)及反映出伪影的修正数据的示意图图4的(D)。

图5为由根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统生成的暗视野像的示意图图5的(A)、吸收像的示意图图5的(B)及相位微分像的示意图图5的(C)。

图6为用于对根据本发明第一实施方式的相位对比度图像的修正方法进行说明的流程图。

图7为用于对由根据本发明第二实施方式的X射线相位差摄影系统拍摄的X射线图像的拍摄时间间隔及拍摄各图像时的曝光时间进行说明的示意图。

图8为从X方向观看本发明第一实施方式的第一变形例的X射线相位差摄影系统的示意图。

图9为用于对由根据本发明第一实施方式的第二变形例的X射线相位差摄影系统拍摄的X射线图像的拍摄时间间隔及拍摄各图像时的曝光时间进行说明的示意图。

图10为用于对获取由根据本发明第一实施方式的第三变形例的X射线相位差摄影系统获取的反映出伪影的修正数据的处理进行说明的示意图图10的(A)及示意图图10的(B)。

图11为从X方向观看根据本发明第一实施方式的第四变形例的X射线相位差摄影系统的示意图。

[符号的说明]

1：X射线源

2：第一光栅

2a、40a：狭缝

2b：X射线相位变化部

3：第二光栅

3a：X射线透过部

3b、40b：X射线吸收部

4：检测器

5：控制部

6：图像处理部

7：存储部

8：光栅移动机构

9：X射线图像

9a、90a、90b、90c、90d：第一X射线图像

9b、91a、91b、91c、91d：第二X射线图像

9c：第三X射线图像

10：相位对比度图像

10a：第一相位对比度图像

10b、10c、10d：第二相位对比度图像

11：反映出伪影的修正数据

12、12b、12c、12d：暗视野像

13、13a、13b：吸收像

14、14a、14b：相位微分像

20、21、22：数直线

30a、30b、30c、31a、31b、31c、31d、31e、31f：区域

40：第三光栅

100、200、300、400：X射线相位差摄影系统

d1、d2、d3：周期(间距)

F：模体

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8：步骤

T：被摄体

t1、t2、t6：时间间隔

t3、t4、t5：曝光时间

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6，对本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统100的构成、以及X射线相位差摄影系统100生成相位对比度图像10的方法进行说明。

(X射线相位差摄影系统的构成)

首先，参照图1对根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统100的构成进行说明。

图1为从X方向观看X射线相位差摄影系统100的图。如图1所示，X射线相位差摄影系统100包括X射线源1、第一光栅2、第二光栅3、检测器4及控制部5。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。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Z2方向照射。

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是为了通过塔尔博特效应(Talbot effect)形成第一光栅2的自我像(未图示)而设置。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的折射率的差异而使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配置在距第一光栅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，在检测器4的检测表面上形成摩尔纹(未图示)。

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进行读取。检测器4例如为平板探测器(Flat Panel Detector，FPD)。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，检测器4构成为将所获取的图像信号输出至控制部5。

控制部5构成为经由X射线源1照射X射线。另外，控制部5包含图像处理部6，构成为基于从检测器4输出的图像信号而生成X射线图像9(参照图2)及相位对比度图像10(参照图2)。另外，控制部5包括保存所拍摄的X射线图像9的存储部7。另外，控制部5构成为经由光栅移动机构8使第二光栅3在光栅面内沿与光栅方向(X方向)正交的方向(Y方向)步进移动。控制部5例如包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理器。

图像处理部6构成为基于从检测器4输出的图像信号来生成第一X射线图像9a(参照图2)、第二X射线图像9b(参照图2)及第三X射线图像9c(参照图2)。另外，图像处理部6构成为由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a(参照图2)。另外，图像处理部6构成为由第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b(参照图2)。关于进行第一相位对比度图像10a及第二相位对比度图像10b的再建的详细构成，将在下文中描述。图像处理部6例如包含图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)或构成为图像处理用的现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等处理器。

存储部7构成为保存图像处理部6所生成的X射线图像9。存储部7例如包含硬盘驱动器(Hard Disc Drive，HDD)等。

光栅移动机构8构成为基于来自控制部5的信号使第二光栅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，光栅移动机构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。光栅移动机构8构成为使第一光栅2步进移动至少第一光栅2的一周期d1程度。此外，n为正整数，本实施方式中，例如n＝4。另外，光栅移动机构8例如包含步进马达(stepping motor)或压电致动器(piezo actuator)等。

(生成的图像)

接着，参照图2对根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统100生成的图像进行说明。

图2为表示根据本发明第一实施方式的X射线相位差摄影系统100生成及再建的图像的关系的示意图。

如图2所示，根据第一实施方式的X射线相位差摄影系统100拍摄第一X射线图像9a、第二X射线图像9b及第三X射线图像9c。第一X射线图像9a为未配置被摄体T而拍摄的图像。另外，第二X射线图像9b为在拍摄第一X射线图像9a后，未配置被摄体T而拍摄的图像。另外，第三X射线图像9c为在拍摄第一X射线图像9a后，配置被摄体T而拍摄的图像。本实施方式中，X射线相位差摄影系统100构成为由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a。另外，X射线相位差摄影系统100构成为由第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b。此外，本实施方式中，图像处理部6构成为通过四步条纹扫描法来生成暗视野像12、吸收像13及相位微分像14，因此图2中，图示四张X射线图像9、三张相位对比度图像10。

此处，所谓相位对比度图像10，是在未配置被摄体T而拍摄的X射线图像9(第一X射线图像9a)、及配置被摄体T而拍摄的X射线图像9(第三X射线图像9c)中，基于由配置被摄体T所致的X射线的变化进行图像化而成。例如，暗视野像12的情况下，基于X射线透过被摄体T时产生的X射线的微小角度的散射而将被摄体T的内部结构图像化。另外，吸收像13是基于X射线透过被摄体T时经被摄体T吸收所致的由检测器4所检测的X射线的强度的变化而进行图像化而成。另外，相位微分像14是基于X射线透过被摄体T时产生的X射线的相位的偏移而将被摄体T的内部结构进行图像化而成。另外，所谓再建，是基于第一X射线图像9a与第三X射线图像9c之间的X射线的变化而生成相位对比度图像10。

另外，本实施方式中，X射线相位差摄影系统100构成为基于第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影。具体而言，X射线相位差摄影系统100构成为从第一相位对比度图像10a获取反映出伪影的修正数据11，且构成为获取利用所获取的反映出伪影的修正数据11而将第二相位对比度图像10b修正所得的第二相位对比度图像10c。

通常为了利用X射线相位差摄影系统100那样的塔尔博特干涉仪来获得相位对比度图像10，如图2所示，需要未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a、及配置被摄体T而拍摄的第三X射线图像9c。若第一X射线图像9a的像质低，则生成的相位对比度图像10产生由像质所引起的伪影，因此优选使用高像质的第一X射线图像9a来生成相位对比度图像10。为了获取高像质的第一X射线图像9a，需要延长拍摄第一X射线图像9a时的曝光时间t3(参照图3)。但是，在每当拍摄被摄体T时每次进行高像质的第一X射线图像9a的拍摄时，拍摄整体的时间变长，可用性(usability)降低。因此，为了缩短拍摄时间，想到在X射线相位差摄影系统100的启动时预先获取这种未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a。但是，当预先获取第一X射线图像9a时，由于来自X射线源1的放热所致的光栅保持部的热膨胀、或光栅移动机构8的振动等而导致第一光栅2及第二光栅3之间的相对位置偏移，因此随着从X射线相位差摄影系统100的启动时起时间经过而拍摄条件变化的可能性增大，生成的相位对比度图像10产生渐层状的伪影。为了使相位对比度图像10不产生渐层状的伪影，需要在即将拍摄被摄体T之前不配置被摄体T而进行拍摄。

因此，本实施方式中图像处理部6构成为：在拍摄第三X射线图像9c前或拍摄第三X射线图像9c后，以短时间拍摄第二X射线图像9b，利用在X射线相位差摄影系统100的启动时拍摄的第一X射线图像9a、及第二X射线图像9b，获取反映出伴随拍摄条件变化的伪影的修正数据11，利用所获取的修正数据11来修正第二相位对比度图像10b。此处，第一X射线图像9a及第二X射线图像9b为未配置被摄体T而拍摄的图像，因此可认为，由这些图像再建的第一相位对比度图像10a在并无X射线的变化时什么也拍摄不到。然而，实际上在第一X射线图像9a的拍摄与第二X射线图像9b的拍摄之间，产生由温度变化等所引起的拍摄条件的变化，因此在第一相位对比度图像10a产生由拍摄条件的变化所引起的伪影。因此，通过从第一相位对比度图像10a获取反映出伪影的修正数据11并修正第二相位对比度图像10b，从而能够修正第二相位对比度图像10b所产生的由拍摄条件的变化所引起的伪影。

第一X射线图像9a为用于生成相位对比度图像10的大气图像，第二X射线图像9b为在刚拍摄被摄体T后拍摄的图像。因此，第一相位对比度图像10a能够提取修正数据11，此修正数据11反映出由拍摄第一X射线图像9a与拍摄第二X射线图像9b之间所产生的拍摄条件的变化所引起的伪影。另一方面，当以短时间拍摄第二X射线图像9b时，曝光时间t5短，因此第二X射线图像9b成为包含噪声(noise)的图像。因此，由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的第一相位对比度图像10a成为包含由第二X射线图像9b引起的噪声的图像。当使用从包含噪声的第一相位对比度图像10a获取的反映出伪影的修正数据11来修正第二相位对比度图像10b时，所得的修正后的第二相位对比度图像10c的噪声增加。因此，本实施方式中，图像处理部6构成为对第一相位对比度图像10a进行滤波处理，由此将第一相位对比度图像10a的噪声除去，减少所获取的反映出伪影的修正数据11所含的噪声。通过减少反映出伪影的修正数据11所含的噪声，从而也能够减少修正后的第二相位对比度图像10d所含的噪声。此外，关于从第一相位对比度图像10a获取反映出伪影的修正数据11的处理及除去噪声的处理，将在下文中描述。

(拍摄各图像时的曝光时间及拍摄时间间隔)

接下来，参照图3对拍摄各图像时的曝光时间及拍摄时间间隔进行说明。

图3所示的数直线20是横轴为时间轴的数直线，表示拍摄各图像时的曝光时间及拍摄时间间隔。本实施方式中，图3所示的时间t1为表示拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔的时间。另外，图3所示的t2为表示拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔的时间。图3所示的t3～t5表示拍摄各第一X射线图像9a、第二X射线图像9b及第三X射线图像9c时的X射线的曝光时间。此外，曝光时间t3及曝光时间t5分别为权利要求书的“第二曝光时间”及“第一曝光时间”的一例。

如图3所示，本实施方式中，第一X射线图像9a、第二X射线图像9b及第三X射线图像9c是以拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2短于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的方式拍摄。另外，本实施方式中，第二X射线图像9b的拍摄是继拍摄第三X射线图像9c后进行。具体而言，第二X射线图像9b的拍摄是在刚拍摄第三X射线图像9c后进行。此外，所谓刚拍摄第三X射线图像9c后，是指在拍摄第三X射线图像9c后的规定时间间隔内拍摄。所谓规定时间间隔，是为了拍摄相位对比度图像10而视为实质上并无伴随时间经过的拍摄条件的变化(视为实质上相同的拍摄条件)的规定时间内，为比拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的一半更短的时间间隔。例如，规定时间间隔优选30分钟。

此处，如上文所述，为了提高第二相位对比度图像10b的像质，需要获取像质高的第一X射线图像9a。因此，拍摄第一X射线图像9a时的曝光时间t3优选设定为可提高第一X射线图像9a的像质的时间。关于曝光时间t3，只要能以高像质获得第一X射线图像9a，则可为任何曝光时间。图3所示的示例中，曝光时间t3为比t4及t5更长的时间，例如为t5的10倍以上的时间。曝光时间t3例如也可设定为8分钟。另一方面，第二X射线图像9b只要为能够辨识第一相位对比度图像10a所产生的伪影的倾向的像质便可。因此，如图3所示，拍摄第二X射线图像9b时的曝光时间t5短于拍摄第一X射线图像9a时的曝光时间t3。关于曝光时间t5，只要为可拍摄能够辨识伪影的倾向的像质的第二X射线图像9b的规定时间，则可为任何曝光时间。第二X射线图像9b的曝光时间t5例如也可为16秒钟。另外，第三X射线图像9c的曝光时间t4只要根据拍摄被摄体T的方法而设定便可。图3所示的示例中，曝光时间t4设定为长于第二X射线图像9b的曝光时间t5且短于第一X射线图像9a的曝光时间t3的时间。第三X射线图像9c的曝光时间t4例如也可设定为1分钟。

(获取的图像及生成的图像)

接下来，参照图4及图5，对本实施方式的X射线相位差摄影系统100获取的图像及生成的图像进行说明。

本实施方式中，图像处理部6构成为通过条纹扫描法来再建相位对比度图像10。图4的(A)为表示图像处理部6获取的第一X射线图像9a的示意图。图4的(A)所示的第一X射线图像90a、第一X射线图像90b、第一X射线图像90c及第一X射线图像90d分别为一边使第二光栅3以d2/4为单位平移移动一边拍摄的图像。由于一边使第二光栅3平移移动一边进行拍摄，因此第一光栅2与第二光栅3的相对位置不同，第一X射线图像9a的各图像所显示的摩尔纹不同。

图4的(B)为表示图像处理部6获取的第二X射线图像9b的示意图。图4的(B)所示的第二X射线图像91a～第二X射线图像91d与第一X射线图像9a同样地，为一边使第二光栅3以d2/4为单位平移移动一边拍摄的图像。第二X射线图像9b的各图像也与第一X射线图像9a同样地，所显示的摩尔纹不同。另外，图4的(B)表示第二X射线图像9b在拍摄第一X射线图像9a后经过时间间隔t1的期间中，由于来自X射线源1等的放热、或光栅移动机构8等的振动，而导致第一光栅2与第二光栅3的相对位置产生了位置偏移时的示例。因此，第一X射线图像9a及第二X射线图像9b的各步中的摩尔纹也不同。另外，第二X射线图像9b是以短时间拍摄，因此曝光时间t5短，产生了噪声。

图4的(C)为由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的第一相位对比度图像10a的示意图。具体而言，图4的(C)为由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的暗视野像12。如图4的(C)所示，拍摄条件在拍摄第一X射线图像9a与拍摄第二X射线图像9b之间发生了变化，因此在暗视野像12产生渐层状的伪影。另外，在暗视野像12包含由第二X射线图像9b所含的噪声所引起的噪声。图4的(C)中，为方便起见，以斜线影线来图示再建时所含的噪声。本实施方式中，图像处理部6构成为通过使用低通滤波器的滤波处理而获取反映出暗视野像12(第一相位对比度图像10a)的伪影的修正数据11。具体而言，图像处理部6构成为对暗视野像12进行高速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)，应用低通滤波器，然后进行逆向FFT，由此获取修正数据11。例如，图像处理部6获取图4的(D)所示那样的暗视野像12b作为噪声经除去的反映出渐层状的伪影的修正数据11。

本实施方式中，如图4的(D)所示，图像处理部6构成为使用未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b，利用反映出渐层状的伪影的修正数据11来进行第二相位对比度图像10b的修正。因此，即便在第二相位对比度图像10b整体或第二相位对比度图像10b的大部分拍摄到被摄体T那样的情况下，也能够使用未拍摄到被摄体T的第一相位对比度图像10a来获取修正数据11。即，能够与被摄体T在第二相位对比度图像10b所占的比率无关地获取修正数据11。

图5为修正前的第二相位对比度图像10b及修正后的第二相位对比度图像10c的示意图。具体而言，图5的(A)为修正前的暗视野像12c及修正后的暗视野像12d。图5的(B)为修正前的吸收像13a及修正后的吸收像13b。图5的(C)为修正前的相位微分像14a及修正后的相位微分像14b。在图5的各第二相位对比度图像10b拍摄到被摄体T。此外，图5的(C)所示的相位微分像14a的被摄体T的虚线部是为方便起见而图示了伪影的影响大而在相位对比度图像10上无法确认的区域。

本实施方式中，图像处理部6构成为在吸收像13及相位微分像14中，也与获取反映出暗视野像12的伪影的修正数据11的方法同样地，通过对第一相位对比度图像10a应用低通滤波器从而获取反映出吸收像13的伪影的修正数据11及反映出相位微分像14的伪影的修正数据11，使用所获取的修正数据11来修正吸收像13a及相位微分像14a，而获取吸收像13b及相位微分像14b。图5所示的示例中，为方便起见，将被摄体T在第二相位对比度图像10b所占的比率图示得小。但是，即便在第二相位对比度图像10b的整体或大部分拍摄到被摄体T时，也能够基于未配置被摄体T而拍摄的第一相位对比度图像10a来获取反映出伪影的修正数据11，因此即便在第二相位对比度图像10b的整体或大部分拍摄到被摄体T时，也能够修正第二相位对比度图像10b的伪影。

图像处理部6构成为通过以下所示的式(1)～式(3)来进行暗视野像12、吸收像13及相位微分像14的修正处理。

[数1]

A＝Ca*As/LPF(Aa)…(1)

S＝Cs*Ss/LPF(Sa)…(2)

P＝Cp+Ps-LPF(Pa)…(3)

此处，S、A及P分别为修正伪影后的暗视野像12d、吸收像13b及相位微分像14b。另外，Ss、As及Ps分别为修正前的暗视野像12c、吸收像13a及相位微分像14a。另外，Sa、Aa及Pa分别为由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的未拍摄到被摄体T的暗视野像12、吸收像13及相位微分像14。另外，LPF为应用低通滤波器的处理。另外，Cs、Ca及Cp分别为作为各图像背景的像素值而设定的值，例如使用5000或50000等。

第一实施方式中，图像处理部6构成为如所述式(1)及式(2)所示，将拍摄到被摄体T的第二相位对比度图像10b除以噪声经除去的未拍摄到被摄体T的第一相位对比度图像10a，再乘以常数，由此修正暗视野像12及吸收像13。另外，图像处理部6构成为如所述式(3)所示，由第二相位对比度图像10b减去经除去噪声的第一相位对比度图像10a，再加上常数，由此修正相位微分像14。

(相位对比度图像的修正方法)

接下来，参照图6，对根据本实施方式的相位对比度图像10的修正方法进行说明。

步骤S1中，控制部5未配置被摄体T而拍摄第一X射线图像9a。接着，步骤S2中，控制部5配置被摄体T而拍摄第三X射线图像9c。然后，处理进入步骤S3。

步骤S3中，控制部5未配置被摄体T而拍摄第二X射线图像9b。接着，步骤S4中，图像处理部6利用以拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2短于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的方式所拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b，来再建第一相位对比度图像10a。然后，处理进入步骤S5。

步骤S5中，图像处理部6利用第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b。接着，步骤S6中，图像处理部6判定第一相位对比度图像10a是否产生伪影。当第一相位对比度图像10a产生了伪影时，处理进入步骤S7。当第一相位对比度图像10a未产生伪影时，结束处理。

步骤S7中，图像处理部6从第一相位对比度图像10a获取反映出伪影的修正数据11。接着，步骤S8中，图像处理部6利用所获取的反映出伪影的修正数据11来修正第二相位对比度图像10b的伪影，结束处理。

(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。

第一实施方式中，如上文所述，X射线相位差摄影系统100包括：X射线源1；多个光栅，包含有从X射线源1被照射有X射线的第一光栅2、及被照射有来自第一光栅2的X射线的第二光栅3；检测器4，检测从X射线源1照射的X射线；以及图像处理部6，根据由检测器4所检测的X射线图像9而生成相位对比度图像10，且图像处理部6构成为：获取未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a，并且在获取第一X射线图像9a后，获取未配置被摄体T而拍摄的第二X射线图像9b及配置被摄体T而拍摄的第三X射线图像9c，利用以拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2短于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的方式所拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b，来再建第一相位对比度图像10a，利用第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b，基于第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影。

若如上文所述那样构成，则能够抑制拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的拍摄条件的变化。其结果为，可将第一相位对比度图像10a所产生的伪影、与第二相位对比度图像10b所产生的伪影当作大致相同的伪影来进行处理。因此，能够基于由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的第一相位对比度图像10a来修正由拍摄条件的变化所引起的伪影。另外，第一X射线图像9a及第二X射线图像9b为未配置被摄体T而拍摄的图像，因此即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体T的方式进行拍摄时，也能够修正第二相位对比度图像10b中的由拍摄条件的变化所引起的伪影。

另外，第一实施方式中，如上文所述，图像处理部6构成为使用在第二X射线图像9b的拍摄及第三X射线图像9c的拍摄中继拍摄第二X射线图像9b后进行第三X射线图像9c的拍摄的第二X射线图像9b、以及第一X射线图像9a，来再建第一相位对比度图像10a。由此，可连续地拍摄第二X射线图像9b及第三X射线图像9c，能够缩短拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2。其结果为，即便拍摄条件在拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c之间发生了变化时，也可减少由拍摄条件的变化所引起的伪影的影响，能够进一步提高第二相位对比度图像10b的修正的效果。

另外，第一实施方式中，如上文所述，图像处理部6构成为使用在刚拍摄第三X射线图像9c后拍摄的第二X射线图像9b、以及第一X射线图像9a，来再建第一相位对比度图像10a。由此，能够进一步缩短拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2。其结果为，即便拍摄条件在拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c之间发生了变化时，也可进一步抑制由拍摄条件的变化所引起的伪影的影响，因此能够进一步提高第二相位对比度图像10b的修正的效果。

另外，第一实施方式中，如上文所述，图像处理部6构成为基于下述第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影，所述第一相位对比度图像10a是使用以拍摄第二X射线图像9b时的X射线的曝光时间t5短于拍摄第一X射线图像9a时的X射线的曝光时间t3的方式所拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b而再建。由此，曝光时间t5短于曝光时间t3，因此与拍摄第一X射线图像9a后拍摄第三X射线图像9c时相比较，能够缩短拍摄时间。

另外，第一实施方式中，如上文所述，曝光时间t5为可拍摄能够辨识伪影的倾向的像质的第二X射线图像9b的规定时间。此处，为了提高第二相位对比度图像10b的像质，第一X射线图像9a优选像质好。另一方面，关于第二X射线图像9b，只要能够在第一相位对比度图像10a中辨识伪影的倾向便可，因此只要为最低限度的像质便可。因此，可在能够辨识伪影的倾向的范围内进一步缩短曝光时间t5，因此能够进一步缩短拍摄时间。

另外，第一实施方式中，如上文所述，相位对比度图像10的伪影为第一相位对比度图像10a及第二相位对比度图像10b中产生的渐层状的伪影。由此，由伴随时间经过的拍摄条件的变化导致产生的伪影为渐层状，因此通过应用本实施方式，从而能够有效地修正第二相位对比度图像10b所产生的渐层状的伪影。

另外，第一实施方式中，如上文所述，图像处理部6构成为通过包含低通滤波器的滤波处理而获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11。由此，能够通过滤波处理而除去第一相位对比度图像10a的噪声，因此能够不使第二相位对比度图像10b的噪声增加而修正伪影。

另外，第一实施方式中，如上文所述，相位对比度图像修正方法包括下述步骤：未配置被摄体T而拍摄第一X射线图像9a；未配置被摄体T而拍摄第二X射线图像9b；在拍摄第二X射线图像9b后，配置被摄体T而拍摄第三X射线图像9c；利用以拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2短于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的方式所拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b，来再建第一相位对比度图像10a；利用第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b；以及基于第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影。由此，能够以拍摄条件不变化的状态拍摄第二X射线图像9b及第三X射线图像9c。其结果为，能够提供一种可基于由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的第一相位对比度图像10a，来将由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的相位对比度图像修正方法。另外，第一X射线图像9a及第二X射线图像9b为未配置被摄体T而拍摄的图像，因此能够提供一种即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体T的方式进行拍摄时，也可将第二相位对比度图像10b中的由拍摄条件的变化所引起的伪影修正的相位对比度图像修正方法。

[第二实施方式]

接下来，参照图1及图7对根据本发明第二实施方式的X射线相位差摄影系统200进行说明。与利用以拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2短于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的方式所拍摄的第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a的第一实施方式不同，第二实施方式中，X射线相位差摄影系统200构成为：和拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2、及拍摄第一X射线图像9a与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t1的大小无关地，由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a。此外，对与所述第一实施方式相同的构成标注相同符号，省略说明。

第二实施方式中，图像处理部6构成为：获取未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a，并且在获取第一X射线图像9a后，获取未配置被摄体T而拍摄的第二X射线图像9b及配置被摄体T而拍摄的第三X射线图像9c，利用第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a，利用第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b，基于第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影。第二实施方式中，例如，如图7所示的数直线21那样，图像处理部6在拍摄第二X射线图像9b与拍摄第三X射线图像9c的时间间隔t2长于拍摄第一X射线图像9a与拍摄第二X射线图像9b的时间间隔t6时，也能够从第一相位对比度图像10a获取反映出由在拍摄第一X射线图像9a与拍摄第二X射线图像9b的时间间隔t6中产生的拍摄条件的变化所引起的伪影的修正数据11，并基于所获取的修正数据11来修正第二相位对比度图像10b。

此外，第二实施方式的其他构成与所述第一实施方式相同。

(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。

第二实施方式中，如上文所述，包括：X射线源1；多个光栅，包含从X射线源1被照射有X射线的第一光栅2、及被照射有来自第一光栅2的X射线的第二光栅3；检测器4，检测从X射线源1照射的X射线；以及图像处理部6，根据由检测器4所检测的X射线图像9而生成相位对比度图像10，且图像处理部6构成为：获取未配置被摄体T而拍摄的第一X射线图像9a，并且在获取第一X射线图像9a后，获取未配置被摄体T而拍摄的第二X射线图像9b及配置被摄体T而拍摄的第三X射线图像9c，利用第一X射线图像9a及第二X射线图像9b来再建第一相位对比度图像10a，利用第一X射线图像9a及第三X射线图像9c来再建第二相位对比度图像10b，基于第一相位对比度图像10a来修正第二相位对比度图像10b的伪影。由此，能够基于由第一X射线图像9a及第二X射线图像9b再建的第一相位对比度图像10a，来修正由拍摄条件的变化所引起的伪影。另外，第一X射线图像9a及第二X射线图像9b为未配置被摄体T而拍摄的图像，因此即便以在拍摄图像的整体或大部分拍摄到被摄体T的方式进行拍摄时，也能够修正第二相位对比度图像10b中的由拍摄条件的变化所引起的伪影。

(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，所述第一实施方式及第二实施方式中，表示了在拍摄第一X射线图像9a及第二X射线图像9b时，未配置被摄体T而进行拍摄的示例，但本发明不限于此。例如，也可如图8所示的X射线相位差摄影系统300那样，在拍摄第一X射线图像9a及第二X射线图像9b时，在X射线源1与第一光栅2之间配置具有与被摄体T相同程度的X射线吸收特性的模体F进行拍摄。若这样构成，则配置被摄体T而拍摄时由检测器4检测的X射线的光谱、与配置模体F而拍摄时由检测器4检测的X射线的光谱成为同等的能量光谱，所产生的伪影也同等。因此，通过在拍摄第一X射线图像9a及第二X射线图像9b时配置模体F，从而能够提高修正第二相位对比度图像10b的伪影的效果。此外，若在拍摄第一X射线图像9a时配置模体F而拍摄，则在拍摄第二X射线图像9b时也可不配置模体F。即便在拍摄第二X射线图像9b时不配置模体F，也可提高修正的效果。

另外，所述第一实施方式及第二实施方式中，表示了在拍摄第三X射线图像9c后进行第二X射线图像9b的拍摄的示例，但本发明不限于此。例如，也可如图9所示的数直线22那样，在第二X射线图像9b的拍摄及第三X射线图像9c的拍摄中，继拍摄第二X射线图像9b后进行第三X射线图像9c的拍摄。即，也可在即将拍摄第三X射线图像9c前拍摄第二X射线图像9b。

另外，所述第一实施方式及第二实施方式中，表示了在获取反映出伪影的修正数据11时，进行使用低通滤波器的滤波处理的示例，但本发明不限于此。例如，也可使用平滑滤波器等进行滤波处理。平滑滤波器例如也可使用高斯滤波器(Gaussian filter)。

另外，在获取反映出伪影的修正数据11时，图像处理部6也可构成为使用至少含有一次函数或二次函数的多项式，获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11。在使用多项式来获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11时，图像处理部6只要构成为基于第一相位对比度图像10a的多个区域的像素值，来获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11便可。

例如，当使用ax+by+c作为一次函数来获取修正数据11时，为了求出系数a、系数b及系数c，需要至少三个区域的图像值。因此，只要如图10的(A)所示，从第一相位对比度图像10a至少获取区域30a～区域30c的像素值，并基于所述一次式来获取修正数据11便可。另外，当使用ax²+by²+cxy+dx+ey+f作为二次函数来获取修正数据11时，为了求出系数a～系数f，需要至少六个区域的像素值。因此，只要如图10的(B)所示，从第一相位对比度图像10a至少获取区域31a～区域31f的像素值，并基于所述二次式而获取修正数据11便可。此外，获取像素值的区域30a～区域30c及区域31a～区域31f不限于图10的(A)及图10的(B)所示的示例。只要能够获得反映出第一相位对比度图像10a所产生的伪影的修正数据11，则可使用从任何区域获取的像素值。

图像处理部6若构成为使用至少含有一次函数或二次函数的多项式来获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11，则通过使用多项式，从而能够容易地获取反映出伪影的修正数据11。另外，图像处理部6若构成为基于第一相位对比度图像10a的多个区域(区域30a～区域30c及区域31a～区域31f)的像素值来获取反映出第一相位对比度图像10a的伪影的修正数据11，则能够获取反映出伪影的更准确的修正数据11。

另外，所述第一实施方式及第二实施方式中，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，也可为如图11所示的X射线相位差摄影系统400那样，在X射线源1与第一光栅2之间设置第三光栅40的构成。第三光栅40具有沿Y方向以规定的周期(间距)d3排列的多个狭缝40a及X射线吸收部40b。各狭缝40a及X射线吸收部40b分别以直线状地延伸的方式形成。另外，各狭缝40a及X射线吸收部40b分别以平行地延伸的方式形成。另外，第三光栅40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40构成为使穿过各狭缝40a的X射线成为与各狭缝40a的位置对应的线光源。由此，第三光栅40能够提高从X射线源1照射的X射线的相干性。由此，能够利用第三光栅40来提高从X射线源1照射的X射线的相干性。其结果为，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。

另外，所述第一实施方式及第二实施方式中，表示了图像处理部6通过条纹扫描法来再建相位对比度图像10的示例，但本发明不限于此。例如，也可构成为利用摩尔纹单张拍摄方法来生成相位对比度图像10，所述摩尔纹单张拍摄方法使多个光栅中的任一个在XY平面内旋转，形成摩尔纹并进行拍摄。另外，也可构成为通过傅里叶变换法来生成相位对比度图像10。

Claims (10)

1.一种X射线相位差摄影系统，包括：

X射线源；

多个光栅，包含从所述X射线源被照射有X射线的第一光栅、及被照射有来自所述第一光栅的X射线的第二光栅；

检测器，检测从所述X射线源照射的X射线；以及

图像处理部，根据由所述检测器所检测的X射线图像而生成相位对比度图像，并且

所述图像处理部构成为：

获取未配置被摄体而在所述X射线相位差摄影系统的启动时拍摄的第一X射线图像，并且在获取所述第一X射线图像后，获取未配置被摄体而拍摄的第二X射线图像及配置被摄体而拍摄的第三X射线图像，

利用以拍摄所述第二X射线图像与拍摄所述第三X射线图像的时间间隔短于拍摄所述第一X射线图像与拍摄所述第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的所述第一X射线图像及所述第二X射线图像，来再建第一相位对比度图像，

利用所述第一X射线图像及所述第三X射线图像来再建第二相位对比度图像，

基于所述第一相位对比度图像来修正所述第二相位对比度图像的伪影，其中

所述第二X射线图像是在即将拍摄所述第三X射线图像前或刚拍摄所述第三X射线图像后，以短时间拍摄的图像，

拍摄所述第二X射线图像时的X射线的第一曝光时间，短于拍摄所述第一X射线图像时的X射线的第二曝光时间。

2.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，其中

所述第一曝光时间为可拍摄能够辨识伪影的倾向的像质的所述第二X射线图像的规定时间。

3.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，还包括：

存储部，保存所述第一X射线图像，且

所述图像处理部构成为：使用保存于所述存储部的所述第一X射线图像来再建所述第一相位对比度图像及所述第二相位对比度图像。

4.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，其中

相位对比度图像的伪影为所述第一相位对比度图像及所述第二相位对比度图像中产生的渐层状的伪影，所述相位对比度图像的伪影是由伴随时间经过的拍摄条件的变化导致产生的伪影，所述拍摄条件的变化是所述多个光栅的相对位置在各X射线图像的拍摄间变化。

5.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，其中

所述图像处理部构成为：使用至少含有一次函数或二次函数的多项式，获取反映出所述第一相位对比度图像的伪影的修正数据。

6.根据权利要求5所述的X射线相位差摄影系统，其中

所述图像处理部构成为：基于所述第一相位对比度图像的多个区域的像素值，来获取反映出所述第一相位对比度图像的伪影的修正数据。

7.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，其中

所述图像处理部构成为：至少通过包含平滑滤波器或低通滤波器的滤波处理而获取反映出所述第一相位对比度图像的伪影的修正数据。

8.根据权利要求1所述的X射线相位差摄影系统，其中

所述多个光栅还包含：第三光栅，配置在所述X射线源与所述第一光栅之间。

9.一种X射线相位差摄影系统，包括：

X射线源；

多个光栅，包含从所述X射线源被照射有X射线的第一光栅、及被照射有来自所述第一光栅的X射线的第二光栅；

检测器，检测从所述X射线源照射的X射线；以及

图像处理部，根据由所述检测器所检测的X射线图像而生成相位对比度图像，且

所述图像处理部构成为：

获取未配置被摄体而在所述X射线相位差摄影系统的启动时拍摄的第一X射线图像，并且在获取所述第一X射线图像后，获取未配置被摄体而拍摄的第二X射线图像及配置被摄体而拍摄的第三X射线图像，

利用所述第一X射线图像及所述第二X射线图像来再建第一相位对比度图像，

利用所述第一X射线图像及所述第三X射线图像来再建第二相位对比度图像，

基于所述第一相位对比度图像来修正所述第二相位对比度图像的伪影，其中

所述第二X射线图像是在即将拍摄所述第三X射线图像前或刚拍摄所述第三X射线图像后，以短时间拍摄的图像，

拍摄所述第二X射线图像时的X射线的第一曝光时间，短于拍摄所述第一X射线图像时的X射线的第二曝光时间。

10.一种相位对比度图像修正方法，包括下述步骤：

未配置被摄体而在X射线相位差摄影系统的启动时拍摄第一X射线图像；

未配置被摄体而拍摄第二X射线图像；

在拍摄所述第二X射线图像前或拍摄所述第二X射线图像后，配置被摄体而拍摄第三X射线图像；

利用以拍摄所述第二X射线图像与拍摄所述第三X射线图像的时间间隔短于拍摄所述第一X射线图像与拍摄所述第三X射线图像的时间间隔的方式所拍摄的所述第一X射线图像及所述第二X射线图像，来再建第一相位对比度图像；

利用所述第一X射线图像及所述第三X射线图像来再建第二相位对比度图像；以及

基于所述第一相位对比度图像来修正所述第二相位对比度图像的伪影，其中

所述第二X射线图像是在即将拍摄所述第三X射线图像前或刚拍摄所述第三X射线图像后，以短时间拍摄的图像，

拍摄所述第二X射线图像时的X射线的第一曝光时间，短于拍摄所述第一X射线图像时的X射线的第二曝光时间。