CN113453624A - X射线摄影装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明的X射线摄影装置(100)中，图像处理部(5b)构成为：对获取图像(Ia)中的存在被摄体(S)的第一区域(A1)应用超分辨处理，并且对获取图像中的第一区域以外的第二区域(A2)，利用较超分辨处理简易的处理，与通过应用超分辨处理而增加的第一区域的分辨率的增加，对应地使像素数增加。

Description

X射线摄影装置
技术领域
本发明涉及一种X射线摄影装置，尤其涉及一种通过进行增加分辨率的超分辨处理，来生成分辨率较获取图像高的高分辨图像的X射线摄影装置。
背景技术
以往，已知有一种通过进行增加分辨率的超分辨处理，来生成分辨率较获取图像高的高分辨图像的X射线摄影装置(例如，参照专利文献1)。
在所述专利文献1中，公开了一种X射线摄影装置，包括：数据存储部，存储与所获取的被检体相关的多个投影数据(获取图像)；以及重建处理部，生成将多个投影数据重建而成的重建图像。所述专利文献1的X射线摄影装置包括：输入器，供用户手动指定在重建图像上应用超分辨处理的范围；以及超分辨处理部，限定在所指定的超分辨处理的范围内进行超分辨处理。然后，将通过手动进行了超分辨处理的图像作为一个图像(高分辨率图像)来处理并予以显示。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2005-95328号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，在如所述专利文献1所记载的以往的X射线摄影装置中，虽然通过限定应用超分辨处理的范围，可缩短生成高分辨图像的时间，但由于作为一个图像(高分辨率图像)来处理的范围被限定在进行了超分辨处理的范围，因此，存在：作为一个图像(高分辨率图像)来处理的范围变得小于原始的获取图像的问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种X射线摄影装置，其能够抑制生成高分辨图像时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像。
[解决问题的技术手段]
为了实现所述目的，本发明的一个方面的X射线摄影装置包括：X射线源；检测器，在相互平行移动了小于一个像素的移动量的多个检测位置，检测从X射线源照射的X射线；以及图像处理部，基于在多个检测位置中的各个检测出的X射线，生成多个获取图像，并且基于多个获取图像进行使分辨率增加的超分辨处理，由此生成分辨率较多个获取图像高的高分辨图像，其中，图像处理部构成为：对获取图像中的存在被摄体的第一区域应用超分辨处理，并且对获取图像中的第一区域以外的第二区域，利用较超分辨处理简易的处理，与通过应用超分辨处理而增加的第一区域的分辨率的增加，对应地使像素数增加。
在基于本发明一个方面的X射线摄影装置中，如上所述，图像处理部对获取图像中的存在被摄体的第一区域应用超分辨处理，并且对获取图像中的第一区域以外的第二区域，利用较超分辨处理简易的处理，与通过应用超分辨处理而增加的第一区域的分辨率的增加，对应地使像素数增加。由此，可使未应用超分辨处理的第二区域的分辨率，与应用超分辨处理的第一区域的分辨率的增加对应地增加，因此，即便在仅对第一区域应用了超分辨处理的情况下，也可将第一区域与第二区域作为一个图像来处理。另外，由于图像处理部对第一区域应用超分辨处理，并且对第二区域，利用较超分辨处理简易的处理使像素数增加，因此，与对获取图像的整体进行超分辨处理的情况相比，能够可靠地缩短计算时间。结果，能够抑制生成高分辨图像时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像。
在基于所述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为：对获取图像中的未应用超分辨处理的第二区域，使像素数增加与通过应用超分辨处理而第一区域的分辨率增加所引起的像素数的增加比例相等的增加比例。若如此构成，则第一区域与第二区域的像素的大小变得相同，因此，可容易地将包含进行了超分辨处理后的第一区域以及第二区域的图像作为一个图像(高分辨图像)来处理。
此情况下，优选的是，图像处理部构成为：对第二区域，利用图像处理进行像素的内插处理，由此使像素数增加所述增加比例。若如此构成，则可利用与超分辨处理相比简易的处理、即像素的内插处理，而容易地在像素间进行像素的内插，因此，可容易地使像素数增加所述增加比例。
在基于所述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为：对第一区域，应用使用了逐次近似运算的超分辨处理。此处，使用了逐次近似运算的超分辨处理，在超分辨处理的手法中运算时间特别长。即，即便在进行使用了需要较长运算时间的逐次近似运算的超分辨处理的情况下，通过如基于所述一个方面的X射线摄影装置那样构成，也能够抑制生成高分辨图像时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像。
在基于所述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，图像处理部构成为：基于获取图像的图像数据，利用图像处理获取第一区域。若如此构成，则图像处理部可利用图像处理自动地获取第一区域，因此，图像处理部无需用户手动地设定第一区域，便可对第一区域应用超分辨处理。
此情况下，优选的是，图像处理部构成为：基于获取图像的亮度值的大小或空间频率的大小，获取第一区域。此处，图像中的存在被摄体的区域与不存在被摄体的区域相比，亮度值变大(或者变小)。另外，在图像中的存在被摄体的区域与不存在被摄体的区域的边界部，亮度值及空间频率大幅变化。因此，若如上所述的那样构成，则图像处理部可基于获取图像的图像数据，容易地获取第一区域。此外，所谓“空间频率”表示单位长度中所包含的结构的重复的多少。例如，在图像中的空间频率高的情况下，是指发生了边缘等的突然的变化。
在基于所述一个方面的X射线摄影装置中，优选的是，检测器构成为：一边以旋转轴为中心旋转，一边从多个方向检测从X射线源照射的X射线；图像处理部构成为：基于从多个方向中的各个检测出的X射线，生成多个二维的获取图像，并且生成将多个二维的获取图像重建而成的三维的重建图像，且基于三维的重建图像的数据，由用户设定第一区域。此处，将多个二维的获取图像重建而成的三维的重建图像作为三维的体素数据(voxel data)而构成，因此，可从三维的重建图像中切出任意的剖面。因此，若如上所述的那样构成，则可通过对从三维的重建图像切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的至少两个图像设定区域，来设定相对于三维的体素数据的第一区域。而且，可通过将三维的体素数据转换为多个二维的像素数据，来设定相对于多个二维的像素数据的第一区域。即，仅通过对至少两个图像设定第一区域，便可对用于生成三维的重建图像的多个二维的获取图像内的大量获取图像设定第一区域。其结果，与对用于生成重建图像的二维的获取图像内的大量获取图像逐一设定第一区域的情况相比，可抑制用户设定第一区域的作业负担。此外，为了生成三维的重建图像，一般使用大量(例如，数百张～数千张)的二维的获取图像。
此情况下，优选的是，图像处理部构成为：在从三维的重建图像切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的至少两个二维的剖面图像中，将与用户所设定的区域对应的三维的重建图像中的区域设定为第一区域，并且将设定有第一区域的三维的重建图像转换为多个二维的获取图像，由此设定多个二维的获取图像中的第一区域。若如此构成，则仅通过对至少两个图像设定第一区域，便可对二维的获取图像内的大量获取图像可靠地设定第一区域，因此与对二维的获取图像内的大量获取图像逐一设定第一区域的情况相比，能够可靠地抑制用户设定第一区域的作业负担。
[发明的效果]
根据本发明，如上所述，能够抑制生成高分辨图像时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像。
附图说明
图1是示出基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置的整体结构的从Y方向观察的图。
图2是示出基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置的整体结构的从X方向观察的图。
图3是用于说明基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置中的X射线的检测位置的图。
图4是用于说明由基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置拍摄的X射线透视图像的图。
图5是用于说明基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置中的高分辨图像的生成的图。
图6是用于说明基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置中的重建图像的生成的图。
图7是用于说明基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置中的第一区域的设定的图。
图8是用于说明基于本发明第二实施方式的X射线摄影装置中的第一区域的设定的图。
图9是用于说明从基于本发明第三实施方式的X射线摄影装置中的重建图像切出的剖面图像的图。
图10是用于说明基于本发明第三实施方式的X射线摄影装置中的第一区域的设定的图。
图11是用于说明基于本发明第三实施方式的X射线摄影装置中的设定有第一区域的X射线透视图像的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的具体实施方式进行说明。
首先，参照图1～图7，对基于本发明第一实施方式的X射线摄影装置100的结构进行说明。
如图1所示，X射线摄影装置100包括：X射线源1、检测器2、旋转台3、检测器移动机构4、处理单元5、以及显示部6。
在X射线摄影装置100中，X射线源1、旋转台3以及检测器2，在连结X射线源1与检测器2的方向(Z方向)上按此顺序排列配置。在本说明书中，将从X射线源1朝向检测器2的方向设为Z2方向，将与此相反的方向设为Z1方向。另外，将与Z方向正交的面内方向中的旋转台3平移移动的方向设为Y方向。另外，将与Z方向及Y方向正交的方向设为X方向。
X射线源1是能够通过施加高电压而产生X射线的X射线产生装置。X射线源1构成为沿Z2方向照射所产生的X射线。
检测器2检测从X射线源1照射的X射线，并且将检测出的X射线转换为电信号。检测器2具有检测面2b，所述检测面2b包括：呈矩阵状沿X方向及Y方向以规定的周期L1并排排列的多个检测元件2a。检测器2包括多个转换元件(未图示)，所述多个转换元件被配置为与多个检测元件2a的各个对应，并且将检测出的X射线转换为电信号。检测器2例如为平板探测器(Flat Panel Detector，FPD)。经检测器2转换的检测信号(电信号)，被发送至处理单元5所包括的图像处理部5b(后述)。
旋转台3具有：载置被摄体S的载置面3a(参照图2)。旋转台3构成为：能够在XZ平面内，绕沿着Y方向的旋转轴90旋转移动360度。另外，如图2所示，旋转台3构成为：能够沿Y方向平移移动。由此，在第一实施方式中，检测器2构成为：交替地反复进行一边以Y方向为旋转轴旋转一边从(XZ平面内的)多个方向检测从X射线源1照射的X射线的检测动作、以及向Y方向的平行移动，由此可进行断层摄影。即，X射线摄影装置100是可进行所谓的非螺旋扫描(non-helical scan)型的断层摄影的摄影装置。
如图1及图2所示，检测器移动机构4构成为：可使检测器2沿X方向及Y方向分别移动较检测元件2a小的移动量。由此，如图3所示，检测器移动机构4可使检测器2在第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3、与第四位置P4之间移动。第二位置P2是从第一位置P1向X方向平行移动了距离L2的位置。第三位置P3是从第一位置P1向Y方向平行移动了距离L3的位置。第四位置P4是从第一位置P1向与Y方向上的第三位置P3相同的一侧平行移动了距离L3的位置。距离L2及距离L3分别是在X方向及Y方向上较一个检测元件2a的大小(检测元件2a的排列周期)L1小的距离。即，在X射线摄影装置100中，检测器2构成为：可在相互平行移动了小于一个像素Ea(E)(参照图5)的移动量的多个检测位置P，检测从X射线源1照射的X射线。
处理单元5包括：控制部5a以及图像处理部5b。
控制部5a构成为：对旋转台3及检测器移动机构4的动作进行控制。例如，控制部5a包括：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)及随机存取存储器(Random Asccess Memory，RAM)等。
图像处理部5b构成为：基于从检测器2发送的检测信号，生成X射线透视图像Ia(参照图4)。例如，图像处理部5b包括：图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、构成为图像处理用途的现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等的处理器。此外，X射线透视图像Ia(参照图4)中的各像素Ea(E)(参照图5)的数据，分别对应于由检测器2的各检测元件2a检测出的X射线量。此外，X射线透视图像Ia是权利要求书的“获取图像”的一例。
另外，图像处理部5b构成为：基于在多个检测位置P中的各个检测出的X射线，生成多个X射线透视图像Ia，并且基于多个X射线透视图像Ia，生成分辨率较多个X射线透视图像Ia高的高分辨图像50(参照图5)。此外，图像处理部5b构成为：基于多个X射线透视图像Ia，进行使分辨率增加的超分辨处理，由此生成高分辨图像50。
具体而言，如图4所示，图像处理部5b基于在第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3及第四位置P4检测出的X射线，分别生成X射线透视图像10、X射线透视图像20、X射线透视图像30及X射线透视图像40，以作为X射线透视图像Ia。X射线透视图像10包含：通过旋转台3而XZ平面内的摄影方向及Y方向的摄影位置中的至少一个相互不同的X射线透视图像11、X射线透视图像12、X射线透视图像13、X射线透视图像14、…。X射线透视图像20包含：通过旋转台3的动作而XZ平面内的摄影方向及Y方向的摄影位置中的至少一个相互不同的X射线透视图像21、X射线透视图像22、X射线透视图像23、X射线透视图像24、…。X射线透视图像30包含：通过旋转台3的动作而XZ平面内的摄影方向及Y方向的摄影位置中的至少一个相互不同的X射线透视图像31、X射线透视图像32、X射线透视图像33、X射线透视图像34、…。X射线透视图像40包含：通过旋转台3的动作而XZ平面内的摄影方向及Y方向的摄影位置中的至少一个相互不同的X射线透视图像41、X射线透视图像42、X射线透视图像43、X射线透视图像44、…。
而且，如图5所示，图像处理部5b通过对X射线透视图像10、X射线透视图像20、X射线透视图像30及X射线透视图像40进行超分辨处理，生成分辨率较X射线透视图像10、X射线透视图像20、X射线透视图像30及X射线透视图像40变高的高分辨图像50。进行了超分辨处理的高分辨图像50具有：较X射线透视图像10、X射线透视图像20、X射线透视图像30及X射线透视图像40的像素Ea(E)的大小还小的像素Eb(E)。此外，在X射线摄影装置200中，图像处理部5b构成为：通过使用了逐次近似运算的最佳化手法，进行超分辨处理。逐次近似运算例如为：迭代反投影(Iterative Backward Projection，IBP)法。
另外，如图6所示，图像处理部5b构成为：生成将多个二维的高分辨图像50(51、52、53、54、…)重建而成的三维的重建图像60。高分辨图像51、高分辨图像52、高分辨图像53、高分辨图像54、…分别具有(二维的)像素数据。高分辨图像51是通过对X射线透视图像11、X射线透视图像21、X射线透视图像31及X射线透视图像41进行超分辨处理而生成。高分辨图像52是通过对X射线透视图像12、X射线透视图像22、X射线透视图像32及X射线透视图像42进行超分辨处理而生成。高分辨图像53是通过对X射线透视图像13、X射线透视图像23、X射线透视图像33及X射线透视图像43进行超分辨处理而生成。高分辨图像54是通过对X射线透视图像14、X射线透视图像24、X射线透视图像34及X射线透视图像44进行超分辨处理而生成。重建图像60具有(三维的)体素数据。此外，在X射线摄影装置100中，将大量(例如，数百张～数千张)二维的高分辨图像50重建而生成三维的重建图像60。
显示部6构成为：能够显示由图像处理部5b生成的图像(X射线透视图像Ia、高分辨图像50、重建图像60等)。显示部6例如是液晶显示器等的监视器。
此处，如图7所示，在第一实施方式中，图像处理部5b构成为：对X射线透视图像Ia中的存在被摄体S的第一区域A1(例如，四边形的区域)应用超分辨处理。另外，图像处理部5b构成为：对X射线透视图像Ia中的第一区域A1以外的第二区域A2(例如，框形的区域)，利用较超分辨处理简易的处理，与通过应用超分辨处理而增加的第一区域A1的分辨率的增加，对应地使像素数增加。
详细而言，图像处理部5b构成为：对第二区域A2，使像素数增加与通过应用超分辨处理而第一区域A1的分辨率增加所引起的像素数的增加比例相等的增加比例。另外，图像处理部5b构成为：对第二区域A2，利用图像处理进行像素E的内插处理，由此使像素数增加所述增加比例。
具体而言，在X射线摄影装置100中，由用户经由操作部(未图示)在显示部6(参照图1)所显示的X射线透视图像Ia中，选择应用超分辨处理的第一区域A1。图像处理部6b对由用户选择的X射线透视图像Ia中的第一区域A1进行超分辨处理。另外，图像处理部6b对X射线透视图像Ia中的第一区域A1以外的第二区域A2，进行第一区域A1中的像素E的内插处理，以使像素数增加与利用超分辨处理而在第一区域A1中增加的量对应的量。例如，在第一区域A1中像素数成为4倍的情况下，进行像素E的内插处理，以使第二区域A2的像素数成为4倍。此外，像素E的内插处理优选为最邻近内插、双线性内插等计算负荷相对较低的处理。
(第一实施方式的效果)
在第一实施方式中，可获得如下所述的效果。
在第一实施方式中，如上所述，将图像处理部5b构成为：对X射线透视图像Ia中的存在被摄体S的第一区域A1，应用超分辨处理。另外，将图像处理部5b构成为：对X射线透视图像Ia中的第一区域A1以外的第二区域A2，利用较超分辨处理简易的处理，与通过应用超分辨处理而增加的第一区域A1中的分辨率的增加，对应地使像素数增加。由此，可使未应用超分辨处理的第二区域A2的分辨率与应用超分辨处理的第一区域A1的分辨率的增加对应地增加，因此，即便在仅对第一区域A1应用了超分辨处理的情况下，也可将第一区域A1与第二区域A2作为一个图像来处理。另外，由于图像处理部5b对第一区域A1应用超分辨处理，并且对第二区域A2利用较超分辨处理简易的处理使像素数增加，因此，与对X射线透视图像Ia的整体进行超分辨处理的情况相比，能够可靠地缩短计算时间。结果是，能够抑制生成高分辨图像50时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像50。
另外，在第一实施方式中，如上所述，将图像处理部5b构成为：对X射线透视图像Ia中的未应用超分辨处理的第二区域A2，使像素数增加与通过应用超分辨处理而第一区域A1的分辨率增加所引起的像素数的增加比例相等的增加比例。由此，第一区域A1与第二区域A2的像素E的大小变得相同，因此，可容易地将包含进行了超分辨处理后的第一区域A1以及第二区域A2的图像作为一个图像(高分辨图像50)来处理。
另外，在第一实施方式中，如上所述，将图像处理部5b构成为：对第二区域A2，利用图像处理进行像素E的内插处理，由此使像素数增加所述增加比例。由此，可利用与超分辨处理相比简易的处理、即像素E的内插处理，而容易地在像素E间进行像素E的内插，因此，可容易地使像素数增加所述增加比例。
另外，在第一实施方式中，如上所述，将图像处理部5b构成为：对第一区域A1，应用使用了逐次近似运算的超分辨处理。由此，即便在进行使用了需要较长运算时间的逐次近似运算的超分辨处理的情况下，也能够抑制生成高分辨图像50时的计算时间变长，并且能够抑制作为一个图像来处理的图像的范围变小，同时能够生成高分辨图像50。
[第二实施方式]
参照图1及图8，对第二实施方式进行说明。在所述第二实施方式中，对如下的例子进行说明：其与构成为由用户选择应用超分辨处理的第一区域A1的第一实施方式不同，图像处理部6b自动地设定第一区域A1。此外，在图中，对与所述第一实施方式相同的结构的部分，附注了相同的符号。
如图1所示，基于本发明第二实施方式的X射线摄影装置200包括处理单元205。处理单元205包括图像处理部205b。
如图2所示，在第二实施方式中，图像处理部205b构成为：基于X射线透视图像Ia的图像数据，利用图像处理而获取第一区域A21。详细而言，图像处理部205b构成为：基于X射线透视图像Ia的亮度值的大小，获取第一区域A21。
具体而言，图像处理部205b基于X射线透视图像Ia的亮度值的大小自身或亮度值的大小的变化中的任一个，判断是否存在被摄体S，而获取第一区域A21。即，存在被摄体S的区域的亮度值较不存在被摄体S的区域大，因此，图像处理部205b在X射线透视图像Ia中利用图像处理来搜寻亮度值相对较大的像素E连续的区域，由此判断是否存在被摄体S。另外，在相对较清晰地拍入了被摄体S的情况下，X射线透视图像Ia中的存在被摄体S的区域与不存在被摄体S的区域的边界，在亮度值的大小上表现得比较明确(亮度值的大小的变化大)，因此，图像处理部205b利用图像处理进行边缘检测，由此判断是否存在被摄体S。此外，第一区域A21是：利用与被摄体S的边缘相比，自被摄体S的边缘离开了几个像素E量的像素E包围被摄体S的区域(即，较被摄体S稍大的区域)。
此外，基于第二实施方式的X射线摄影装置200的其他结构，与所述第一实施方式相同。
(第二实施方式的效果)
在第二实施方式中，可获得如下所述的效果。
在第二实施方式中，如上所述，将图像处理部205b构成为：基于X射线透视图像Ia的图像数据，利用图像处理而获取第一区域A21。由此，图像处理部205b可通过图像处理自动地获取第一区域A21，因此，图像处理部205b无需用户手动地设定第一区域A21，便可对第一区域A21应用超分辨处理。
另外，在第二实施方式中，如上所述，将图像处理部205b构成为：基于X射线透视图像Ia的亮度值的大小，获取第一区域A21。由此，图像处理部205b可基于X射线透视图像Ia的图像数据，容易地获取第一区域A21。
此外，第二实施方式的其他效果，与所述第一实施方式相同。
[第三实施方式]
参照图1、图9～图11，对第三实施方式进行说明。在所述第三实施方式中，对如下的例子进行说明：其与构成为由用户在显示部6(参照图1)所显示的X射线透视图像Ia中选择第一区域A1的第一实施方式不同，构成为由用户基于显示部6所显示的重建图像360(参照图9)的数据，来选择第一区域A31。此外，在图中，对与所述第一实施方式相同的结构的部分，附注了相同的符号。
如图1所示，基于本发明第三实施方式的X射线摄影装置300包括处理单元305。处理单元305包括图像处理部305b。
如图9所示，在第三实施方式中，图像处理部305b构成为：基于三维的重建图像360的数据并基于由用户设定的区域A31a(参照图10)、区域A31b(参照图10)，而设定第一区域A31(参照图10)。详细而言，图像处理部305b构成为：在从三维的重建图像360中切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的两个二维的剖面图像70中，将与用户所设定的区域A31a、区域A31b对应的三维的重建图像360中的区域，设定为第一区域A31。而且，图像处理部305b构成为：通过将设定有第一区域A31的三维的重建图像360转换为多个二维的X射线透视图像Ia，而设定多个二维的X射线透视图像Ia中的第一区域A31。此外，在图9中示出了被摄体S具有板形形状的例子。
具体而言，图像处理部305b在进行超分辨处理之前，生成将多个二维的X射线透视图像Ia重建而成的三维的重建图像360。多个二维的X射线透视图像Ia例如是多个X射线透视图像10(11、12、13、14、…)。
在X射线摄影装置300中，由用户经由操作部(未图示)在显示部6(参照图1)所显示的重建图像360中选择任意的剖面。图像处理部305b生成切出由用户选择的剖面而成的剖面图像70，并将所生成的剖面图像70显示于显示部6(参照图1)。此外，在图9中，在重建图像360中，作为剖面图像70，而示出了从A方向观察的切出剖面而成的剖面图像70a、以及从B方向观察的切出剖面而成的剖面图像70b。
如图10所示，由用户经由操作部(未图示)在显示部6(参照图1)所显示的剖面图像70a及剖面图像70b中，分别选择区域A31a及区域A31b。图像处理部305b基于在剖面图像70a及剖面图像70b中选择的区域A31a及区域A31b，而设定重建图像360中的第一区域A31。
如图11所示，图像处理部305b将三维的重建图像360中的第一区域A31，反映到重建图像360的重建中使用的二维的多个二维的X射线透视图像Ia中(将三维的体素数据转换为多个二维的像素数据)。另外，图像处理部305b将X射线透视图像Ia中的第一区域A31以外的区域设定为第二区域A32。由此，对多个二维的X射线透视图像Ia设定第一区域A31及第二区域A32。
此外，如图9所示，在从A方向观察的切出剖面而成的剖面图像70a中，被摄体S在图像中所占的面积相对较大，在从B方向观察的切出剖面而成的剖面图像70b中，被摄体S在图像中所占的面积相对较小。如此，通过在从各个方向观察时的图像中使进行超分辨处理的范围不同，可适当地设定第一区域A31，因此，可有效地缩短生成高分辨图像50时的计算时间。
此外，基于第三实施方式的X射线摄影装置300的其他结构，与所述第一实施方式相同。
(第三实施方式的效果)
在第三实施方式中，可获得如下所述的效果。
在第三实施方式中，如上所述，将检测器2构成为：一边以旋转轴90为中心旋转，一边从多个方向检测从X射线源1照射的X射线。而且，将图像处理部305b构成为：基于从多个方向中的各个检测出的X射线，生成多个二维的X射线透视图像Ia，并且生成将多个二维的X射线透视图像Ia重建而成的三维的重建图像360。而且，将图像处理部305b构成为：基于三维的重建图像360的数据，由用户设定第一区域A31。由此，可通过对从三维的重建图像360切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的至少两个图像分别设定区域A31a及区域A31b，来设定相对于三维的体素数据的第一区域A31。而且，可通过将三维的体素数据转换为多个二维的像素数据，来设定相对于多个二维的像素数据的第一区域A31。即，仅通过对至少两个图像设定区域A31a、区域A31b，便可对用于生成三维的重建图像360的多个二维的X射线透视图像Ia内的大量获取图像设定第一区域A31。其结果是，与对用于生成重建图像360的二维的X射线透视图像Ia内的大量X射线透视图像Ia逐一设定第一区域A31的情况相比，可抑制用户设定第一区域A31的作业负担。
另外，在第三实施方式中，如上所述，将图像处理部305b构成为：在从三维的重建图像360切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的两个二维的剖面图像70中，将与用户所设定的区域A31a、区域A31b对应的三维的重建图像360中的区域设定为第一区域A31，并且将设定有第一区域A31的三维的重建图像360转换为多个二维的X射线透视图像Ia，由此设定多个二维的X射线透视图像Ia中的区域A31。由此，仅通过对两个图像设定区域A31a、区域A31b，便可对二维的X射线透视图像Ia内的大量X射线透视图像Ia可靠地设定第一区域A31，因此与对二维的X射线透视图像Ia内的大量X射线透视图像Ia逐一设定第一区域A31的情况相比，能够可靠地抑制用户设定第一区域A31的作业负担。
此外，第三实施方式的其他效果，与所述第一实施方式相同。
[变形例]
此外，应认为此次公开的实施方式，在所有方面均为例示而非限制性的。本发明的范围由权利要求书而非所述实施方式的说明示出，进而包含与权利要求书均等的含义及范围内的所有变更(变形例)。
例如，在所述第二实施方式中，示出了将图像处理部205b构成为：基于X射线透视图像Ia的亮度值的大小，来获取第一区域A21的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可将图像处理部构成为：基于X射线透视图像中的空间频率的大小，来获取第一区域。即，在图像中(表示单位长度中所包含的结构的重复的多少的)空间频率高的情况下，是指发生了边缘等的突然的变化，因此，图像处理部只要利用图像分析判断空间频率高的部分为第一区域即可。
另外，在所述第三实施方式中，示出了将X射线摄影装置300构成为：在从三维的重建图像360切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的两个二维的剖面图像70中，由用户设定区域31a、区域31b的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可将X射线摄影装置构成为：在从三维的重建图像中切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的三个以上的二维的剖面图像中，由用户设定区域。此外，为了将X射线透视图像中的区域设定为第一区域而从相互不同的方向观察的二维的剖面图像的适当的张数，根据被摄体的形状而不同。
另外，在所述第三实施方式中，例示了将图像处理部305b构成为：基于三维的重建图像360的数据，由用户设定第一区域A31的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可将图像处理部构成为：基于三维的重建图像的数据，自动地设定第一区域。此情况下，只要如所述第二实施方式那样，构成为利用图像处理获取第一区域即可。
另外，在所述第一实施方式～第三实施方式中，示出了将图像处理部5b(205b、305b)构成为：通过使用了逐次近似运算的最佳化手法进行超分辨处理的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可将图像处理部构成为：使用逐次近似运算以外的手法进行超分辨处理。
另外，在所述第一实施方式～第三实施方式中，示出了将图像处理部5b(205b、305b)构成为：对X射线透视图像Ia中的未应用超分辨处理的第二区域A2(A22、A32)，使像素数增加与通过应用超分辨处理而第一区域A1(A21、A32)的分辨率增加所引起的像素数的增加比例相等的增加比例的例子，但本发明并不限于此，在本发明中，也可构成为：对第二区域，使像素数增加与通过应用超分辨处理而第一区域的分辨率增加所引起的像素数的增加比例不同的增加比例。
另外，在所述第一实施方式～第三实施方式中，示出了将图像处理部5b(205b、305b)构成为：基于四个X射线透视图像Ia(X射线透视图像10、X射线透视图像20、X射线透视图像30及X射线透视图像40)生成高分辨图像50的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可构成为基于两个或三个X射线透视图像生成超分辨图像，还可构成为基于五个以上的X射线透视图像生成高分辨图像。
另外，在所述第一实施方式～第三实施方式中，示出了构成为：在进行非螺旋扫描型的断层摄影的X射线摄影装置100(200、300)中，生成高分辨图像50的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可构成为：在进行螺旋扫描型的断层摄影的X射线摄影装置中，生成高分辨图像。
另外，在所述第一实施方式及第二实施方式中，示出了构成为：在进行断层摄影的X射线摄影装置100(200、300)中，生成高分辨图像50的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可构成为：在不进行断层摄影的X射线摄影装置中，生成高分辨图像。
[符号的说明]
1：X射线源
2：检测器
5b、205b、305b：图像处理部
50(51、52、53、54)：高分辨图像
60、360：重建图像
70(70a、70b)：剖面图像
90：旋转轴
100、200、300：X射线摄影装置
A1、A21、A31：第一区域
A2、A22、A32：第二区域
E(Ea、Eb)：像素
Ic(10(11、12、13、14)、20(21、22、23、24)、30(31、32、33、34)、40(41、42、43、44))：X射线透视图像(获取图像)
P：检测位置
S：被摄体。

Claims (8)

1.一种X射线摄影装置，其特征在于，包括：
X射线源；
检测器，在相互平行移动了小于一个像素的移动量的多个检测位置，检测从所述X射线源照射的X射线；以及
图像处理部，基于在多个所述检测位置中的各个检测出的X射线，生成多个获取图像，并且基于所述多个获取图像进行使分辨率增加的超分辨处理，由此生成分辨率较所述多个获取图像高的高分辨图像，
其中，
所述图像处理部构成为：对所述获取图像中的存在被摄体的第一区域应用所述超分辨处理，并且对所述获取图像中的所述第一区域以外的第二区域，利用较所述超分辨处理简易的处理，与通过应用所述超分辨处理而增加的所述第一区域的分辨率的增加，对应地使像素数增加。
2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：对所述获取图像中的未应用所述超分辨处理的所述第二区域，使像素数增加与通过应用所述超分辨处理而所述第一区域的分辨率增加所引起的像素数的增加比例相等的增加比例。
3.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：对所述第二区域，利用图像处理进行像素的内插处理，由此使像素数增加所述增加比例。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：对所述第一区域，应用使用了逐次近似运算的所述超分辨处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：基于所述获取图像的图像数据，利用图像处理获取所述第一区域。
6.根据权利要求5所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：基于所述获取图像的亮度值的大小或空间频率的大小，获取所述第一区域。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述检测器构成为：一边以旋转轴为中心旋转，一边从多个方向检测从所述X射线源照射的X射线，
所述图像处理部构成为：基于从多个方向中的各个检测出的X射线，生成多个二维的所述获取图像，并且生成将所述多个二维的获取图像重建而成的三维的重建图像，且
所述图像处理部构成为：基于所述三维的重建图像的数据，由用户设定所述第一区域。
8.根据权利要求7所述的X射线摄影装置，其特征在于，
所述图像处理部构成为：在从所述三维的重建图像切出任意的剖面而成的从相互不同的方向观察的至少两个二维的剖面图像中，将与用户所设定的区域对应的所述三维的重建图像中的区域设定为所述第一区域，并且将设定有所述第一区域的所述三维的重建图像转换为所述多个二维的获取图像，由此设定所述多个二维的获取图像中的所述第一区域。
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