CN112304986A - X射线成像装置和x射线成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种X射线成像装置和X射线成像方法。该X射线成像装置构成为：从体数据获取多个切片图像数据，通过进行第一处理来获取多个第一处理图像数据，通过进行第二处理来获取多个第二处理图像数据，基于获取到的多个第二处理图像数据来检测被摄体的边缘，获取包括检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据。

Description

X射线成像装置和X射线成像方法
技术领域
本发明涉及一种X射线成像装置和X射线成像方法。
背景技术
以往，已知一种具备X射线源和检测器的X射线成像装置。这种装置例如在国际公开第2014/030115号中公开。
上述国际公开第2014/030115号公开了一种具备X射线源和X射线检测器的微分相位对比度摄像用X射线摄像系统(X射线成像装置)、。
在此，虽然并未在上述国际公开第2014/030115号中明确记载，但在如上述专利文献1中记载的以往的X射线摄像系统中，有时通过重构处理来获取三维的体数据。在该情况下，有时根据三维的体数据来检测被摄体的边缘。然而，作为被摄体的边缘的检测处理，在进行Canny法等标准的边缘检测处理的情况下，生成因被摄体的三维构造引起的假的边缘，因此存在无法高精度地进行被摄体的边缘解析这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种能够在根据三维的体数据来检测被摄体的边缘的情况下高精度地进行被摄体的边缘解析的X射线成像装置和X射线成像方法。
为了达成上述目的，本发明的第一方面的X射线成像装置具备：X射线源；检测器，其检测从X射线源照射并通过了被摄体的X射线；以及图像处理部，其基于由检测器得到的X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据，其中，图像处理部构成为：从体数据获取多个切片图像数据，通过对获取到的多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据，通过对获取到的多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据，基于获取到的多个第二处理图像数据来检测被摄体的边缘，获取包括检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据。
本发明的第二方面的X射线成像方法包括以下步骤：检测通过了被摄体的X射线；基于X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据；从体数据获取多个切片图像数据；通过对多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据；通过对多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据；以及基于多个第二处理图像数据来检测被摄体的边缘，获取包括检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据。
根据本发明，如上所述，从三维的体数据获取多个切片图像数据，通过对获取到的多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据。由此，能够获取包括表示真的边缘的信号和表示假的边缘的信号的第一处理图像数据。并且，通过对多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据。由此，能够获取表示真的边缘的信号不被消除而留下且表示假的边缘的信号被消除的第二处理图像数据。并且，基于多个第二处理图像数据来检测被摄体的边缘，获取包括检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据。由此，能够高精度地检测被摄体的边缘，并且能够获取包括高精度地检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据。其结果，能够在根据三维的体数据检测被摄体的边缘的情况下，基于包括高精度地检测到的被摄体的边缘的边缘图像数据来高精度地进行被摄体的边缘解析。
附图说明
图1是表示一实施方式的X射线成像装置的结构的图。
图2是表示被一实施方式的X射线成像装置拍摄的被摄体的图。
图3A是表示被摄体的吸收像的一例的照片。
图3B是表示被摄体的暗场像的一例的照片。
图4A是用于说明一实施方式的体数据和切片图像数据的图。
图4B是用于说明一实施方式的微分处理的图。
图4C是用于说明一实施方式的平均化处理的图。
图5是用于说明一实施方式的X射线成像装置的边缘图像数据的获取的图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明使本发明具体化的实施方式。
首先，参照图1来说明一实施方式的X射线成像装置100的整体结构。
(X射线成像装置的结构)
如图1所示，X射线成像装置100是使用通过了被摄体200的X射线来生成被摄体200的内部的图像的装置。具体地说，X射线成像装置100是使用塔尔博特(Talbot)效应来生成被摄体200的内部的图像的X射线相位成像装置。X射线成像装置100例如在无损检查用途中，能够用于物体的内部的图像化。
X射线成像装置100具备X射线源1、第一光栅2、第二光栅3、第三光栅4、检测器5、图像处理部6、控制部7、旋转机构8以及光栅移动机构9。此外，本申请说明书中，将从X射线源1朝向第一光栅2的方向设为Z2方向，将其反方向的方向设为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，将朝向纸面的内部的方向设为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，将向上方向设为Y1方向，将向下方向设为Y2方向。
X射线源1构成为通过被施加高电压来产生X射线，并且朝向Z2方向照射所产生的X射线。
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和X射线相位变化部2b。各狭缝2a和X射线相位变化部2b分别形成为直线状地延伸。另外，各狭缝2a和X射线相位变化部2b分别形成为平行地延伸。第一光栅2是所谓的相位光栅。
第一光栅2被配置在X射线源1与第二光栅3之间，被X射线源1照射X射线。第一光栅2是为了通过塔尔博特效应形成第一光栅2的自身像(未图示)而设置的。此外，当具有相干性的X射线通过形成有狭缝的光栅时，在与光栅相距规定的距离(塔尔博特距离)的位置处形成光栅的像(自身像)。将该情况称为塔尔博特效应。
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和X射线吸收部3b。X射线吸收部3b沿着X射线相位变化部2b所延伸的方向延伸。各X射线透过部3a和X射线吸收部3b分别形成为直线状地延伸。另外，各X射线透过部3a和X射线吸收部3b分别形成为平行地延伸。第二光栅3是所谓的吸收光栅。第一光栅2和第二光栅3分别是具有不同的作用的光栅，但狭缝2a和X射线透过部3a分别使X射线透过。另外，X射线吸收部3b发挥屏蔽X射线的作用，X射线相位变化部2b由于折射率与狭缝2a的折射率不同而使X射线的相位变化。
第二光栅3被配置在第一光栅2与检测器5之间，被照射通过了第一光栅2的X射线。另外，第二光栅3被配置在与第一光栅2相距塔尔博特距离的位置。第二光栅3与第一光栅2的自身像发生干涉，从而在检测器5的检测表面上形成莫尔条纹(未图示)。
第三光栅4具有沿Y方向以规定的周期(间距)d3排列的多个X射线透过部4a和X射线吸收部4b。各X射线透过部4a和X射线吸收部4b分别形成为直线状地延伸。另外，各X射线透过部4a和X射线吸收部4b分别形成为平行地延伸。第三光栅4是所谓的多狭缝。
第三光栅4被配置在X射线源1与第一光栅2之间。第三光栅4构成为：使通过了各X射线透过部4a的X射线为线光源，由此使来自X射线源1的X射线多点光源化。通过使三个光栅(第一光栅2、第二光栅3以及第三光栅4)的间距以及光栅间的距离满足固定的条件，能够提高从X射线源1照射的X射线的相干性。由此，即使X射线源1的管球的焦点尺寸大，也能够保持干涉强度。
检测器5构成为：检测X射线，并且将检测到的X射线转换为电信号，读取转换得到的电信号来作为图像信号。检测器5例如是FPD(Flat Panel Detector：平板检测器)。检测器5由多个转换元件(未图示)和配置在多个转换元件上的像素电极(未图示)构成。多个转换元件和像素电极以规定的周期(像素间距)沿X方向和Y方向阵列状地排列。另外，检测器5构成为将获取到的图像信号输出到图像处理部6。
图像处理部6构成为基于从检测器5输出的图像信号(检测数据)来生成被摄体200的内部的图像。具体地说，图像处理部6构成为能够基于从检测器5输出的图像信号来生成吸收像、相位微分像以及暗场像。此外，吸收像是指将由于被摄体200对X射线的吸收差异而产生的对比度进行图像化所得到的像。另外，相位微分像是指将由于由被摄体200引起的X射线的相位的变化而产生的对比度进行图像化所得到的像。另外，暗场像是指将由于处于被摄体200的内部的细微构造对X射线的折射(散射)而产生的对比度进行图像化所得到的像。换言之，暗场像是将被摄体200的可见度(Visibility)的降低进行图像化所得到的像，可见度的降低取决于被摄体200的散射的程度。即，暗场像是将被摄体200的X射线散射进行图像化所得到的像。
另外，图像处理部6基于由检测器5得到的X射线的检测数据，通过FBP(FilteredBack Projection：滤波反投影)等重构处理来获取三维的体数据(CT数据)。具体地说，图像处理部6基于一边使旋转机构8旋转一边(在多个旋转角度的各个旋转角度下)进行拍摄所得到的多个图像(即，多个吸收像、多个相位微分像或者多个暗场像)，通过重构处理来获取三维的体数据。例如，图像处理部6基于多个吸收像来获取吸收像的体数据。另外，例如，图像处理部6基于多个相位微分像来获取相位像的体数据。另外，例如，图像处理部6基于多个暗场像来获取暗场像的体数据。图像处理部6例如包括GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)或构成为用于图像处理的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等处理器。
控制部7构成为借助旋转机构8使被摄体200与由X射线源1、检测器5及多个光栅(第一光栅2、第二光栅3及第三光栅4)构成的摄像系统300相对地旋转。另外，控制部7构成为借助光栅移动机构9使第一光栅2在光栅面内沿着与光栅方向正交的方向进行步进移动。在X射线成像装置100中，使用了根据通过以固定周期间隔扫描第一光栅2所得到的多个莫尔条纹(图像)来获取图像的方法(条纹扫描法)。另外，控制部7例如包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)等处理器。
旋转机构8构成为基于来自控制部7的信号使被摄体200与摄像系统300相对地旋转。具体地说，旋转机构8构成为通过使被摄体200绕着轴线400进行旋转来使被摄体200相对于摄像系统300相对地旋转。在图1中，图示了轴线400延伸的方向(在图1中为Y方向)与多个光栅的光栅方向(在图1中为X方向)正交的状态，但多个光栅的光栅方向能够变化为规定方向(例如Y方向)。此外，光栅方向是指光栅的光栅图案延伸的方向。另外，光栅图案是指各光栅的狭缝2a、X射线相位变化部2b、X射线透过部3a以及X射线吸收部3b等。另外，旋转机构8例如包括由电动机等驱动的旋转台8a。
光栅移动机构9构成为基于来自控制部7的信号使第一光栅2在光栅面内(XY面内)沿着与光栅方向正交的方向(在图1中为Y方向)进行步进移动。具体地说，光栅移动机构9将第一光栅2的周期d1分割为n份，使第一光栅2每次步进移动d1/n。光栅移动机构9构成为使第一光栅2至少步进移动与第一光栅2的1个周期d1相当的量。此外，n是正的整数，例如是9等。另外，光栅移动机构9例如包括步进电动机、压电致动器等。
(被摄体的结构)
接着，参照图2来说明被摄体200的结构。
图2示出的被摄体200是碳纤维与作为母材的树脂的复合材料即碳纤维强化塑料(CFRP)。被摄体200具有随机配置的多个板201(带)层叠而成的构造。板201是碳纤维大量聚集成为束状的纤维束，具有薄膜形状。例如能够通过对随机配置的多个板201进行加热和加压(冲压)来使被摄体200成形。此外，在图2中，为了便于图示，仅图示了被层叠的板201中的被摄体200的表面的板201。然而，板201不仅存在于被摄体200的表面，还存在于被摄体200的内部。
在如图2所示的被摄体200中，认为板201的边缘201a(板端面)的检测是重要的。这是因为由于作为母材的树脂在板201的边缘201a偏析而板201的边缘201a被预想为损坏的起点。因此，本实施方式的X射线成像装置100进行检测被摄体200的板201的边缘201a的处理。
图3A示出对如图2所示的被摄体200进行拍摄所得到的吸收像，图3B示出对如图2所示的被摄体200进行拍摄所得到的暗场像。如图3A、图3B所示，在暗场像(参照图3B)中，与吸收像(参照图3A)相比，板201的边缘201a被拍得更清晰。由于被摄体200的X射线的散射具有方向，因此能够检测与光栅垂直的方向(在图1中为Y方向)的散射成分。即，在暗场像中，具有与光栅的光栅方向(光栅的光栅图案延伸的方向)对应的纤维方向的板201被拍得清晰，另一方面，具有同与光栅的光栅方向垂直的方向对应的纤维方向的板201被拍得不清晰。因此，在暗场像中，与吸收像相比，板201的边缘201a被拍得更清晰。
因而，优选的是，进行使用暗场像检测被摄体200的板201的边缘201a的处理。此外，在进行使用暗场像检测被摄体200的板201的边缘201a的处理的情况下，通过一边相对于光栅的光栅图案改变被摄体200的方向(即，一边使被摄体200绕着沿Z方向延伸的轴线旋转)一边对被摄体200进行拍摄，能够检测具有各纤维方向的板201的边缘201a。
(与被摄体的边缘的检测有关的处理)
在此，在本实施方式中，如图4A～4C以及图5所示，图像处理部6构成为：从暗场像的体数据501获取多个切片图像数据502，通过对获取到的多个切片图像数据502中的各个切片图像数据502进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与多个切片图像数据502中的各个切片图像数据502对应的多个第一处理图像数据503，通过对获取到的多个第一处理图像数据503进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据504，基于获取到的多个第二处理图像数据504来检测被摄体200的边缘201a，获取包括检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506。此外，在图4A～4C中，为了易于理解，图示了被摄体200仅具有一个板201的例子。
〈微分处理〉
如图4A、图4B和图5所示，首先，图像处理部6基于体数据501来获取多个切片图像数据502。多个切片图像数据502各自是沿着与板201的层叠方向正交的方向的切片图像数据(断层图像数据)。
并且，图像处理部6对获取到的多个切片图像数据502中的各个切片图像数据502进行作为第一处理的微分处理(微分滤波处理)。由此，图像处理部6获取与多个切片图像数据502相同数量的第一处理图像数据503(微分图像数据)。此时，微分处理的微分方向能够任意决定。在存在想要检测的边缘201a的情况下，将与想要检测的边缘201a垂直的方向设为微分方向即可。
此外，在图4B中，示出通过对(1)～(3)的三个切片图像数据502进行微分处理来获取(1)～(3)的三个第一处理图像数据503的例子。然而，实际上，能够对更多的切片图像数据502进行微分处理。即，能够对从板201的层叠方向上的一端(第一端)到另一端(第二端)为止的范围的所有切片图像数据502进行微分处理。
第一处理图像数据503包括表示因板201的边缘201a引起的真的边缘的信号和表示因板201的三维构造引起的假的边缘的信号。微分处理是从切片图像数据502提取与边缘201a对应的部分(信号)的处理。
如图4B所示，在相邻的第一处理图像数据503中，在相同的位置处出现表示正负发生了反转的假的边缘的信号。例如，在图4B示出的(1)的第一处理图像数据503中表现为负的信号的假的边缘在图4B示出的(2)的第一处理图像数据503中在相同的位置处表现为正的信号。同样地，在图4B示出的(2)的第一处理图像数据503中表现为负的信号的假的边缘在图4B示出的(3)的第一处理图像数据503中在相同的位置处表现为正的信号。
〈平均化处理〉
然后，如图4C和图5所示，图像处理部6通过对多个第一处理图像数据503进行作为包括加法处理的第二处理的平均化处理，来获取多个第二处理图像数据504(平均化图像数据)。由此，图像处理部6获取表示真的边缘的信号不被消除而留下且表示假的边缘的信号被消除的第二处理图像数据504。即，包括加法处理的第二处理是消除表示假的边缘的信号的处理。
此时，图像处理部6对多个第一处理图像数据503中的与板201的三维构造对应的数量的第一处理图像数据503进行作为第二处理的平均化处理。与板201的三维构造对应的数量例如是与一个板201在板201的层叠方向上能够存在的范围对应的数量。能够将板201的厚度和板201的变形(弯曲等)考虑在内地通过试验等预先决定与板201的三维构造对应的数量。
图像处理部6通过对多个第一处理图像数据503中的与板201的三维构造对应的一部分的第一处理图像数据503进行作为第二处理的平均化处理，来获取一个第二处理图像数据504。即，图像处理部6通过对多个第一处理图像数据503中的与板201的三维构造对应的部分分别进行作为第二处理的平均化处理，来获取多个第二处理图像数据504。
〈投影处理〉
然后，如图5所示，图像处理部6通过对多个第二处理图像数据504的全部进行作为第三处理的投影处理，来获取第三处理图像数据505(投影图像数据)。然后，图像处理部6基于获取到的第三处理图像数据505来检测被摄体200的板201的边缘201a，获取包括检测到的被摄体200的板201的边缘201a的边缘图像数据506。
具体地说，图像处理部6构成为：获取正侧第三处理图像数据505a和负侧第三处理图像数据505b来作为第三处理图像数据505，正侧第三处理图像数据505a是将在微分处理时以正的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即正边缘201a(参照图4B)汇集成一个所得到的，负侧第三处理图像数据505b是将在微分处理时以负的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即负边缘201a(参照图4B)汇集成一个所得到的。即，作为第三处理的投影处理是提取与多个第二处理图像数据504各自包含的边缘201a对应的信号并进行汇集的处理。
例如，能够通过对多个第二处理图像数据504进行将最大值选择为投影参数的投影处理来获取正侧第三处理图像数据505a。若进行将最大值选择为投影参数的投影处理，则能够从多个第二处理图像数据504提取最大值的信号部分(即，与正边缘201a对应的部分)。此外，只要能够提取以正的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即可，无需一定将最大值选择为投影参数。
另外，例如，能够通过对多个第二处理图像数据504进行将最小值选择为投影参数的投影处理来获取负侧第三处理图像数据505b。若进行将最小值选择为投影参数的投影处理，则能够从多个第二处理图像数据504提取最小值的信号部分(即，与负边缘201a对应的部分)。此外，只要能够提取以负的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即可，无需一定将最小值选择为投影参数。
〈极值检索处理、边缘图像数据〉
并且，图像处理部6通过对第三处理图像数据505进行作为第四处理的极值检索处理(爬山法等)，来检测被摄体200的板201的边缘201a，获取包括检测到的被摄体200的板201的边缘201a的边缘图像数据506。
具体地说，图像处理部6通过对正侧第三处理图像数据505a进行极大值检索处理来从正侧第三处理图像数据505a检测正边缘201a，并且通过对负侧第三处理图像数据505b进行极小值检索处理来从负侧第三处理图像数据505b检测负边缘201a，获取包括检测到的正边缘201a和负边缘201a的边缘图像数据506。边缘图像数据506包括被摄体200的内部的边缘201a。
此外，在图5示出的例子中，对多个第二处理图像数据504的全部进行作为第三处理的投影处理，但本实施方式并不限定于此。即，在本实施方式中，也可以在板201的层叠方向上将多个第二处理图像数据504分割成若干部分，对分割出的每个部分进行作为第三处理的投影处理。例如，也可以对第二处理图像数据504逐一地进行作为第三处理的投影处理，或者也可以将彼此相邻的多个第二处理图像数据504作为一个部分，对于每个该一个部分进行作为第三处理的投影处理。如此，还能够在板201的层叠方向上获取包括互不相同的位置的边缘201a的多个边缘图像数据506。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，能够获得如下的效果。
在本实施方式中，如上所述，从体数据501获取多个切片图像数据502，通过对获取到的多个切片图像数据502中的各个切片图像数据502进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与多个切片图像数据502中的各个切片图像数据502对应的多个第一处理图像数据503。由此，能够获取包括表示真的边缘201a的信号和表示假的边缘201a的信号的第一处理图像数据503。然后，通过对多个第一处理图像数据503进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据504。由此，能够获取表示真的边缘201a的信号不被消除而留下且表示假的边缘201a的信号被消除的第二处理图像数据504。然后，基于多个第二处理图像数据504来检测被摄体200的边缘201a，获取包括检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506。由此，能够高精度地检测被摄体200的边缘201a，并且能够获取包括高精度地检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506。其结果，在从三维的体数据501检测被摄体200的边缘201a的情况下，能够基于包括高精度地检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506，来高精度地进行被摄体200的边缘解析。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为：通过对多个第一处理图像数据503进行作为包括加法处理的第二处理的平均化处理来获取多个第二处理图像数据504。由此，与对多个第一处理图像数据503仅进行加法处理的情况不同，能够将相加后的多个第一处理图像数据503进行平均化，因此能够抑制从多个第一处理图像数据503获取的第二处理图像数据504的信号值过度变大。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为：通过对多个第一处理图像数据503中的一部分的第一处理图像数据503进行作为第二处理的平均化处理，来获取一个第二处理图像数据504。由此，与通过对多个第一处理图像数据503的全部进行作为第二处理的平均化处理来获取一个第二处理图像数据504的情况相比，能够抑制由于平均化处理而使表示真的边缘201a的信号的信号值过度平坦化。其结果，与表示真的边缘201a的信号的信号值过度平坦化的情况相比，能够更高精度地检测被摄体200的边缘201a。
另外，在本实施方式中，如上所述，被摄体200构成为具有随机配置的多个板201层叠而成的构造。另外，图像处理部6构成为检测被摄体200的板201的边缘201a来获取包括检测到的被摄体200的板201的边缘201a的边缘图像数据506。由此，在具有多个板201的被摄体200中想要解析被摄体200的板201的边缘201a的情况下，能够基于包括高精度地检测到的被摄体200的板201的边缘201a的边缘图像数据506，高精度地进行被摄体200的板201的边缘解析。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为：通过对多个第二处理图像数据504进行作为第三处理的投影处理来获取第三处理图像数据505，基于获取到的第三处理图像数据505来检测被摄体200的板201的边缘201a，获取包括检测到的被摄体200的板201的边缘201a的边缘图像数据506。由此，能够在将分散地包含于多个第二处理图像数据504的被摄体200的板201的边缘201a汇集到第三处理图像数据505的状态下，检测被摄体200的板201的边缘201a，因此能够容易地进行被摄体200的板201的边缘201a的检测。另外，能够容易地获取汇集了边缘201a的边缘图像数据506，因此能够容易地进行被摄体200的板201的边缘解析。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为：获取正侧第三处理图像数据505a和负侧第三处理图像数据505b来作为第三处理图像数据505，正侧第三处理图像数据505a是将在微分处理时以正的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即正边缘201a汇集成一个所得到的，负侧第三处理图像数据505b是将在微分处理时以负的信号表示的被摄体200的板201的边缘201a即负边缘201a汇集成一个所得到的。由此，能够在正边缘201a与负边缘201a分离的状态下进行检测，因此与在正边缘201a和负边缘201a混合存在的状态下进行检测的情况相比，能够容易且可靠地检测边缘201a。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为：通过对正侧第三处理图像数据505a进行极大值检索处理，来从正侧第三处理图像数据505a检测正边缘201a，并且通过对负侧第三处理图像数据505b进行极小值检索处理，来从负侧第三处理图像数据505b检测负边缘201a，获取包括检测到的正边缘201a和负边缘201a的边缘图像数据506。由此，能够获取包括通过极大值检索处理从正侧第三处理图像数据505a准确地检测到的正边缘201a和通过极小值检索处理从负侧第三处理图像数据505b准确地检测到的负边缘201a的边缘图像数据506，因此能够准确地进行被摄体200的板201的边缘解析。
另外，在本实施方式中，如上所述，X射线成像装置100构成为具备：第一光栅2，其配置于X射线源1与检测器5之间，被照射来自X射线源1的X射线；以及第二光栅3，其配置在第一光栅2与检测器5之间，被照射通过了第一光栅2的X射线。由此，在作为X射线相位成像装置的X射线成像装置100中，能够高精度地检测被摄体200的边缘201a，并且能够获取包括高精度地检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506。
另外，在本实施方式中，如上所述，图像处理部6构成为基于暗场像的体数据501来获取边缘图像数据506。由此，能够基于清晰地拍进了被摄体200的边缘201a的暗场像的体数据501来获取边缘图像数据506，因此能够容易地获取包括高精度地检测到的被摄体200的边缘201a的边缘图像数据506。
[变形例]
此外，此次公开的实施方式应被认为是通过全部的点来进行例示而不是进行限制。本发明的范围不是上述的实施方式的说明，而是被权利要求书示出，并且还包含与权利要求书均等的意味和范围内的全部的变更(变形例)。
例如，在上述实施方式中，示出本发明被应用于X射线相位成像装置的例子，但本发明并不限定于此。本发明还可以应用于X射线相位成像装置以外的X射线成像装置(例如，能够仅拍摄吸收像的通常的X射线成像装置)。
另外，在上述实施方式中，示出了X射线成像装置构成为进行作为第一处理的微分处理、包括加法处理的第二处理、作为第三处理的投影处理以及作为第四处理的极值检索处理以获取边缘图像数据的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，只要X射线成像装置构成为进行作为第一处理的微分处理和包括加法处理的第二处理即可，可以不必构成为进行作为第三处理的投影处理和作为第四处理的极值检索处理。
另外，在上述实施方式中，示出了包括加法处理的第二处理是平均化处理的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，第二处理也可以是加法处理。
另外，在上述实施方式中，示出了对多个第一处理图像数据中的一部分的第一处理图像数据进行作为第二处理的平均化处理的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，还可以对多个第一处理图像数据的全部进行作为第二处理的平均化处理。
另外，在上述实施方式中，示出了被摄体具有随机配置的多个板层叠而成的构造的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，被摄体可以不必具有随机配置的多个板层叠而成的构造。此外，本发明适用于在内部具有边缘构造的被摄体。
另外，在上述实施方式中，示出了基于暗场像的体数据来获取边缘图像数据的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，也可以基于吸收像的体数据或者相位像的体数据来获取边缘图像数据。
另外，在上述实施方式中，示出了通过利用旋转机构使被摄体旋转来进行用于获取体数据的拍摄的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，也可以通过使摄像系统旋转来进行用于获取体数据的拍摄。
另外，在上述实施方式中，示出了设置有第三光栅的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中可以不必设置第三光栅。
另外，在上述实施方式中，示出了第一光栅为相位光栅的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，第一光栅也可以是吸收光栅。
另外，在上述实施方式中，示出了第一光栅在光栅面内进行步进移动的例子，但本发明并不限定于此。也可以是多个光栅中的任意的光栅进行步进移动。
另外，在上述实施方式中，示出了将碳纤维强化塑料(CFRP)作为被摄体进行拍摄的例子，但本发明并不限定于此。在本发明中，还可以将玻璃纤维强化塑料(GFRP)等作为被摄体进行拍摄。
[方式]
上述的例示性的实施方式可以被本领域技术人员理解为以下方式的具体例。
(项目1)
一种X射线成像装置，具备：X射线源；检测器，其检测从所述X射线源照射并通过了被摄体的X射线；以及图像处理部，其基于由所述检测器得到的X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据，其中，所述图像处理部构成为：从所述体数据获取多个切片图像数据，通过对获取到的所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据，通过对获取到的所述多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据，基于获取到的所述多个第二处理图像数据来检测所述被摄体的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的边缘的边缘图像数据。
(项目2)
根据项目1所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为：通过对所述多个第一处理图像数据进行作为包括加法处理的所述第二处理的平均化处理，来获取所述多个第二处理图像数据。
(项目3)
根据项目2所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为：通过对所述多个第一处理图像数据中的一部分的第一处理图像数据进行作为所述第二处理的平均化处理，来获取一个第二处理图像数据。
(项目4)
根据项目1～3中的任一项所述的X射线成像装置，所述被摄体具有随机配置的多个板层叠而成的构造，所述图像处理部构成为：检测所述被摄体的板的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的板的边缘的所述边缘图像数据。
(项目5)
根据项目4所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为：还对所述多个第二处理图像数据进行作为第三处理的投影处理，由此获取第三处理图像数据，基于获取到的所述第三处理图像数据来检测所述被摄体的板的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的板的边缘的所述边缘图像数据。
(项目6)
根据项目5所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为获取正侧第三处理图像数据和负侧第三处理图像数据来作为所述第三处理图像数据，所述正侧第三处理图像数据是将在微分处理时以正的信号表示的所述被摄体的板的边缘即正边缘汇集成一个所得到的，所述负侧第三处理图像数据是将在微分处理时以负的信号表示的所述被摄体的板的边缘即负边缘汇集成一个所得到的。
(项目7)
根据项目6所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为：通过对所述正侧第三处理图像数据进行极大值检索处理来从所述正侧第三处理图像数据检测所述正边缘，并且通过对所述负侧第三处理图像数据进行极小值检索处理来从所述负侧第三处理图像数据检测所述负边缘，获取包括检测到的所述正边缘和所述负边缘的所述边缘图像数据。
(项目8)
根据项目1～7中的任一项所述的X射线成像装置，所述X射线成像装置还具备：第一光栅，其配置在所述X射线源与所述检测器之间，被照射来自所述X射线源的X射线；以及第二光栅，其配置在所述第一光栅与所述检测器之间，被照射通过了所述第一光栅的X射线。
(项目9)
根据项目8所述的X射线成像装置，所述图像处理部构成为基于暗场像的所述体数据来获取所述边缘图像数据。
(项目10)
一种X射线成像方法，包括以下步骤：检测通过了被摄体的X射线；基于X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据；从所述体数据获取多个切片图像数据；通过对所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据；通过对所述多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据；以及基于所述多个第二处理图像数据来检测所述被摄体的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的边缘的边缘图像数据。

Claims (10)

1.一种X射线成像装置，具备：
X射线源；
检测器，其检测从所述X射线源照射并通过了被摄体的X射线；以及
图像处理部，其基于由所述检测器得到的X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据，
其中，所述图像处理部构成为：从所述体数据获取多个切片图像数据，通过对获取到的所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据，通过对获取到的所述多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据，基于获取到的所述多个第二处理图像数据来检测所述被摄体的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的边缘的边缘图像数据。
2.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为：通过对所述多个第一处理图像数据进行作为包括加法处理的所述第二处理的平均化处理，来获取所述多个第二处理图像数据。
3.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为：通过对所述多个第一处理图像数据中的一部分的第一处理图像数据进行作为所述第二处理的平均化处理，来获取一个第二处理图像数据。
4.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其中，
所述被摄体具有随机配置的多个板层叠而成的构造，
所述图像处理部构成为：检测所述被摄体的板的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的板的边缘的所述边缘图像数据。
5.根据权利要求4所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为：还对所述多个第二处理图像数据进行作为第三处理的投影处理，由此获取第三处理图像数据，基于获取到的所述第三处理图像数据来检测所述被摄体的板的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的板的边缘的所述边缘图像数据。
6.根据权利要求5所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为获取正侧第三处理图像数据和负侧第三处理图像数据来作为所述第三处理图像数据，所述正侧第三处理图像数据是将在微分处理时以正的信号表示的所述被摄体的板的边缘即正边缘汇集成一个所得到的，所述负侧第三处理图像数据是将在微分处理时以负的信号表示的所述被摄体的板的边缘即负边缘汇集成一个所得到的。
7.根据权利要求6所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为：通过对所述正侧第三处理图像数据进行极大值检索处理来从所述正侧第三处理图像数据检测所述正边缘，并且通过对所述负侧第三处理图像数据进行极小值检索处理来从所述负侧第三处理图像数据检测所述负边缘，获取包括检测到的所述正边缘和所述负边缘的所述边缘图像数据。
8.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其中，
所述X射线成像装置还具备：
第一光栅，其配置在所述X射线源与所述检测器之间，被照射来自所述X射线源的X射线；以及
第二光栅，其配置在所述第一光栅与所述检测器之间，被照射通过了所述第一光栅的X射线。
9.根据权利要求8所述的X射线成像装置，其中，
所述图像处理部构成为基于暗场像的所述体数据来获取所述边缘图像数据。
10.一种X射线成像方法，包括以下步骤：
检测通过了被摄体的X射线；
基于X射线的检测数据，通过重构处理来获取三维的体数据；
从所述体数据获取多个切片图像数据；
通过对所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据进行作为第一处理的微分处理，来获取各自与所述多个切片图像数据中的各个切片图像数据对应的多个第一处理图像数据；
通过对所述多个第一处理图像数据进行包括加法处理的第二处理，来获取多个第二处理图像数据；以及
基于所述多个第二处理图像数据来检测所述被摄体的边缘，获取包括检测到的所述被摄体的边缘的边缘图像数据。
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