JP2000316126A

JP2000316126A - 放射線撮影装置

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Publication number: JP2000316126A
Application number: JP11123563A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yonekawa; 久米川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP3755144B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】固定グリッドを使用した場合でも、モアレ縞が
現れない放射線撮影装置。【解決手段】放射線検出手段における被写体信号のサン
プリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリッド周波数
ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／
３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する関係である。また、前記放射線検
出手段における被写体情報のサンプリング過程のナイキ
スト周波数ｆｎと前記グリッド周波数ｆｇがナイキスト
周波数ｆｎで折り返したことによって生ずる擬似グリッ
ド周波数ｆｇ’に対して｛（２／３^*ｆｎ）｝≦ｆｇ’≦ｆｎなる関係を保つようなグリッド周波数ｆｇとナイキスト
周波数ｆｎの組み合わせを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、医療用の放射線
撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線画像を撮影する装置として、スク
リーンとフィルムを密着させた構造を持つスクリーン・
フィルム方式が知られている。この方式は、被写体を透
過したＸ線がスクリーンによってエネルギーの低い光に
変換され、この光によって感光されたフィルムを現像処
理することにより、被写体の持つＸ線吸収特性をフィル
ム上に可視化する方法である。しかしながら、この方法
は、画像情報を電気信号として得ることができない。フ
ィルム上に担持された被写体の画像情報を電気信号とし
て取り出すためには、フィルムデジタイザ等によって、
フィルムを別途デジタイズする必要があり、大変手間が
かかるという欠点がある。また、フィルムのラチチュー
ドが狭いため、撮影の失敗でアンダー露光、オーバー露
光になる危険性が高いという欠点を有する。

【０００３】被写体と透過したＸ線画像情報を直接デジ
タル信号として取り出すことのできる撮影装置としてＣ
Ｒ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が良
く知られている。この装置では、被写体を透過したＸ線
のエネルギーが輝尽性蛍光体に一旦蓄積され、これをレ
ーザ光で励起することにより蓄積されたＸ線エネルギー
に比例した輝尽発光を出力させ、この輝尽発光をフォト
マルチプライヤー等の光電変換素子で電気信号として取
り出すことができる。この方法は、輝尽発光を読み出す
のに時間がかかるという欠点がある。また、レーザ光を
走査するための機構が必要となり、装置が高価となる
他、機械部分の動作不良を招きやすいという欠点を有す
る。

【０００４】そこで、近年、フラットパネルディテクタ
（ＦＰＤ）と呼ばれる個体撮像素子が注目を浴びてい
る。この方法は、Ｘ線エネルギーを直接電荷に変換し、
この電荷をＴＦＴ等の読み出し素子によって電気信号と
して読み出す直接方式ＦＰＤと、Ｘ線エネルギーをシン
チレータ等で光に変換し、この変換された光を光電変換
素子で電荷に変換し、この電荷をＴＦＴ等の読み出し素
子によって電気信号として読み出す間接方式ＦＰＤが知
られている。また、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを複
数個並べて使用する画像分割型間接方式ＦＰＤも考えら
れる。この方法では、Ｘ線エネルギーをシンチレータ等
で光に変換し、変換した光をレンズや光ファイバ等で複
数個のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ上に集光する。集
光された光はセンサ内で光電変換され、電気信号として
読み出される。何れの方式も、ディテクタ面上に集光さ
れた被写体情報は、これら光電変換素子や読み出し素子
のピッチ（以後ディテクタピッチと呼ぶ）に従って空間
的にサンプリングされた情報として読み出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すように、被
写体１０１にＸ線１０２を爆射した場合、一部のＸ線１
０３は、被写体１０１に吸収されるが、残りのＸ線は透
過Ｘ線１０４として被写体１０１に吸収されることなく
ディテクタ１０８へ到達する。一方、被写体１０１を透
過する透過Ｘ線１０３の他に、散乱線１０５とよばれる
ノイズ成分が被写体１０１より放出される。散乱線１０
５は、透過Ｘ線１０４により運ばれてくる被写体１０１
の画像情報のＳＮ比やコントラストを低下させるため、
通常グリッド１０９を使用することによって、散乱線成
分をできるだけ除去する方法が取られている。

【０００６】グリッド１０９は、Ｘ線を吸収する物質を
ストライプ状に一定間隔で並べた構造をしている。散乱
線１０５の内多くの散乱線１０６がグリッド１０９に吸
収されてしまうため、ディテクタ１０８まで到達するこ
とができない。従って、ごくわずかの散乱線１０７のみ
がディテクタ１０８へ到達することができる。多くの散
乱線１０６がディテクタ１０８へ到達しないため、得ら
れる画像情報のＳＮ比とコントラストは格段に向上す
る。

【０００７】グリッドには、移動グリッドと固定グリッ
ドの２種類がある。移動グリッドとは、Ｘ線の爆射に同
期させてグリッドをグリッド縞の方向と垂直方向に移動
させることにより、画像中にグリッドの固定パターンを
結像させないようにする手法である。この方法は、装置
が大がかりとなるため、一部の専用機（胸部専用機な
ど）には使われるが、ベッドサイドでのポータブル撮影
などでは一般的に固定グリッドが使用される。固定グリ
ッドとは、ディタクタに対してグリッドを固定した形で
撮影を行なう方法で、グリッドを用いた撮影方法の中で
最も簡便な方法である。固定グリッドを使用すると、デ
ィテクタへ到達する被写体情報の中にグリッド縞の固定
パターンが含まれることになる。

【０００８】グリッド縞の固定パターンを含んだ画像を
デジタル化する際、サンプリング周波数とグリッド周波
数の関係に応じて、エリアシングやビートが生じ、これ
がモアレ縞と呼ばれる実存しない縞模様となって現れる
ことがある。

【０００９】図６はエリアシングによるモアレ縞を説明
する図であり、グリッド２０１に対して一様なＸ線照射
を行った場合の画像情報のデジタル化の様子を表してい
る。周波数がｆｇのグリッド２０１を通過したＸ線の強
度、すなわちディタクタへの入力画像情報の強度信号は
２０２のごとく表され、グリッド周波数ｆｇと同じ周波
数を持つ波形となる。この強度信号２０２をディタクタ
ピッチＳで定まるサンプリング周波数がｆｓ（ｆｓ＝１
／ｓ）のサンプリング関数２０３でサンプリングを行っ
た結果は、２０４で表されるような低い周波数の波形と
なってしまう。これをモアレ縞と呼びｆｇ＞ｆｎの場合
に生ずる現象である。ここでｆｎはサンプリング周波数
ｆｓによって定まるナイキスト周波数であり、ｆｎとｆ
ｓの間には、ｆｎ＝ｆｓ／２の関係が成り立っている。

【００１０】図７はビートによるモアレ縞を説明する図
であり、グリッドに対して一様なＸ線照射を行った場合
の画像情報のデジタル化の様子を表している。周波数が
ｆｇのグリッド３０１を通過したＸ線の強度、すなわち
ディタクタへの入力画像情報の強度信号は３０２のごと
く表され、グリッド周波数ｆｇと同じ周波数を持つ波形
となる。この強度信号３０２をディタクタピッチＳで定
まるサンプリング周波数がｆｓ（ｆｓ＝１／ｓ）のサン
プリング関数３０３でサンプリングを行った結果は、３
０４で表されるような低い周波数の波形となってしま
う。これをビートによるモアレ縞と呼びｆｇ＜ｆｎでｆ
ｇ≒ｆｓの場合に生ずる現象である。

【００１１】これらのモアレ縞は、被写体の画像情報に
対するノイズとなり、医師の診断を著しく妨げる。モア
レ縞を避けるためには、ナイキスト周波数ｆｎに対して
十分に周波数の低いグリッドを使用すれば良いが、低い
周波数のグリッドは画像中に表れるグリッド縞の固定パ
ターンが視覚上大変目立ちやすく、診断の妨げになる場
合がある。また、モアレ縞を避ける別の方法としては、
ｆｇ＝ｆｎなる周波数を持つグリッドを使用することが
考えられるが、完璧にｆｇ＝ｆｎなる周波数を持つグリ
ッドを製造することは極めて困難で、製造誤差が必ず生
じてしまい、これがモアレ縞の原因となってしまう。

【００１２】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、固定グリッドを使用した場合でも、モアレ縞が現
れない放射線撮影装置を提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。

【００１４】この発明は、放射線発生手段によって発生
された放射線が被写体を透過することによって得られる
被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配置された
放射線検出手段によって電気信号として取得する放射線
撮影装置において、前記放射線検出手段における被写体
情報のサンプリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリ
ッド周波数ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／
３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する関係である。

【００１５】また、この発明は、放射線発生手段によっ
て発生された放射線が被写体を透過することによって得
られる被写体情報を、グリッド周波数がｆｇのグリッド
を介して２次元状に配置された放射線検出手段によって
電気信号として取得する放射線撮影装置において、前記
放射線検出手段における被写体情報のサンプリング過程
のナイキスト周波数ｆｎと前記グリッド周波数ｆｇがナ
イキスト周波数ｆｎで折り返したことによって生ずる擬
似グリッド周波数ｆｇ’に対して｛（２／３^*ｆｎ）｝≦ｆｇ’≦ｆｎなる関係を保つようなグリッド周波数ｆｇとナイキスト
周波数ｆｎの組み合わせを使用し、かつ、前記放射線検
出手段によって取得された電気信号に対して擬似グリッ
ド周波数ｆｇ’を低減せしめるようなフィルタ処理を施
す。

【００１６】さらに、この発明は、放射線発生手段によ
って発生された放射線が被写体を透過することによって
得られる被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配
置された放射線検出手段によって電気信号として取得す
る放射線撮影装置において、取得された電気信号に対し
て、少なくとも所定のグリッド周波数ｆｇを有するグリ
ッドが使用された際には、放射線検出手段における被写
体情報のサンプリングによって定まるナイキスト周波数
ｆｎとグリッドピッチによって定まるグリット周波数ｆ
ｇの関係に基づいて所定の周波数応答を低減せしめるフ
ィルタ処理手段を有する。

【００１７】これらの発明について詳細に説明すると、
図１はナイキスト周波数ｆｎでサンプリングした場合の
周波数を基準として、グリッド周波数ｆｇの存在可能な
範囲を分類した図である。まず、周波数帯域はナイキス
ト周波数ｆｎをはさんで領域Ａと領域Ｂに分類される。
領域Ａはナイキスト周波数ｆｎに対してエリアシングを
起こさない領域であり、領域Ｂはナイキスト周波数ｆｎ
に対してエリアシングを起こす領域である。

【００１８】次に、領域Ａは、ビートによりモアレ縞が
生じない領域０とビートによるモアレ縞が生ずる領域１
に分類される。領域０と領域１の境界の周波数はナイキ
スト周波数ｆｎから所定帯域幅εだけ低周波側に移動し
た位置であり、我々の実験結果によってε＝ｆｎ／３で
あることが判明した。従って、ｆｇ＜２ε（＝２ｆｎ／
３）なる周波数を持つグリッドを使用すれば、モアレ縞
が生じないことが分かる。

【００１９】次に、領域Ａと領域Ｂを、ナイキスト周波
数ｆｎの奇数倍の周波数を用いて分類する。すなわち、
ｍを正の整数としたときにｆｎ、３ｆｎ、５ｆｎ・・・
（２ｍ−１）^*ｆｎなるナイキスト周波数の奇数倍の周
波数の周辺に領域１、領域２・・・領域（２ｍ−１）、
領域（２ｍ）なる領域を定義する。ここで、領域（２ｍ
−１）は、周波数帯域が｛（２ｍ−１）^*ｆｎ−ε｝〜
｛（２ｍ−１）^*ｆｎ｝なる範囲を持つ領域であり、領
域（２ｍ）は周波数帯域が｛（２ｍ−１）^*ｆｎ｝〜
｛（２ｍ−１）^*ｆｎ＋ε｝となる範囲を持つ領域であ
る。領域３、領域５・・・領域（２ｍ−１）は、エリア
シングにより、全て領域１の周波数帯域に折り返される
ため、ナイキスト周波数ｆｎのもとでは、全て領域１に
ある周波数として扱うことができる。また、領域２、領
域４・・・領域（２ｍ）なる周波数帯域も、エリアシン
グにより全て領域１の周波数帯域に折り返されるため、
ナイキスト周波数ｆｎのもとでは、全て領域１にある周
波数として扱うことができる。

【００２０】言い換えれば、周波数は領域（２ｍ−
１）、領域（２ｍ）の周波数帯域に存在するグリッド
は、全て領域１の周波数帯域に存在するグリッドとして
扱うことができる。

【００２１】次に、図２を用いて説明する。この例は、
グリッド周波数ｆｇが領域２に存在する場合の例であ
る。５０１は、ディテクタによって検出された被写体画
像情報の周波数特性（ＭＩＦ特性）を表している。被写
体の画像情報がディテクタピッチによって一意的に定ま
るナイキスト周波数ｆｎでサンプリングされると、ナイ
キスト周波数ｆｎに対して高周波数側に存在する被写体
画像情報の周波数帯域５０３は、ナイキスト周波数ｆｎ
に対して低周波に折り返される。折り返された周波数帯
域を５０４の斜線部分で表す。これに伴い、サンプリン
グ後の被写体画像情報の周波数特性は、５０１から５０
２へと変化する。５０２は５０１の周波数特性に５０４
の周波数特性を加算したものである。同様に、グリッド
周波数ｆｇもナイキスト周波数ｆｎに対して折り返さ
れ、新たに擬似グリッド周波数ｆｇ’（ｆｇ’＝２ｆｎ
−ｆｇ）として認識される。ｆｇが領域３、領域４、領
域５・・・領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）にある場合
も、同様にして、全て領域１に存在するグリッド周波数
ｆｇ’として扱うことができる。

【００２２】擬似グリッド周波数ｆｇ’が領域１に属す
る場合、ビートによるモアレ縞が生ずることは先に述べ
た。そこで、５０５に示す様に周波数応答が、０周波数
からｆｇ’付近までの領域において、できるだけフラッ
トな特性を持ち、かつｆｇ’をできるだけ低減するよう
なデジタルフィルタをかけることで、擬似グリッド周波
数ｆｇ’に起因するビート現象を低減し、モアレ縞を視
認できないほど弱めることができる。このように、グリ
ッド周波数が領域１、領域２、・・・領域（２ｍ−
１）、領域（２ｍ）の範疇に入るようなグリッドを用い
てナイキスト周波数がｆｎとなるようなサンプリングを
行う。その後ｆｇ’を低減せしめるようなデジタルフィ
ルタ５０５を施すことによって、モアレ縞の無い、良好
な被写体画像を再生することが出来る。無論、ｆｇ’以
上の周波数を低減するようなデジタルフィルタを使用し
ても良い。

【００２３】また、被写体の画像情報をディテクタでサ
ンプリングして得られる電気信号は、強度信号であるの
が一般的である。前述のデジタルフィルタ処理は、この
強度信号に対して施しても良いが、強度信号を対数変換
処理もしくは対数変換に匹敵する非線形変換処理した濃
度換算信号に対して施すことが好ましい。そうすること
によって画像を濃度換算情報として表示した際に、フィ
ルタ処理によって生じるアーチファクトが対数変換処理
や対数変換に匹敵する非線形変換処理によって強調され
ることを防ぐことができる。図８に強度信号Ｉをｌｏｇ
１０の対数変換によって、濃度換算信号であるｌｏｇ１
０（Ｉ）に変換する場合の一例を示す。また前述のデジ
タルフィルタ処理は、シンク関数等によるコンボリュー
ションフィルタなどによって実現することができる。

【００２４】ここで、ε＝ｆｎ／３を考慮すると、この
発明で選択されるグリッド周波数ｆｇとナイキスト周波
数ｆｎが｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ
−２／３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足しなくてはならな
いことが分かる。また、ｆｇ＞ｆｎなる周波数を持つグ
リッドとサンプリング周波数を使用する際には、サンプ
リング過程で折り返した擬似グリッド周波数ｆｇ’とナ
イキスト周波数ｆｎが（２／３・ｆｎ）≦ｆｇ’≦ｆｎ
なる関係を保つようなグリッド周波数ｆｇとナイキスト
周波数ｆｎの組み合わせを使用しなくてはならないこと
が分かる。

【００２５】例えば、｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ）｝≦
ｆｇ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝の範疇以外のｆｇで
かつｆｇ＞ｆｎを満足するｆｇ、すなわち、領域Ｂ内
で、かつ領域２、３、・・・・、領域（２ｍ−１）、領
域（２ｍ）に属さないｆｇを用いた場合、エリアシング
で折り返した周波数ｆｇが領域Ａ内の領域１を除く範疇
に存在してしまう。この場合、モアレの原因となるｆ
ｇ’を除去するためには、より低い周波数を除去しなく
てはならない。また、一般にｆｇやｆｇ’は、グリッド
ピッチの微妙な変化（誤差）に起因する帯域幅を持つた
め、モアレを低減するためにはこの帯域幅全体を低減す
る必要がある。

【００２６】一般に、被写体情報の持つ周波数特性は低
周波ほど振幅が大きく、高周波になるに従って振幅が低
下するため、被写体情報がたくさん含まれる低周波領域
にこれら低減すべき周波数が存在しないようにしなけれ
ばならない。画像の低周波領域を低減するようなフィル
タ処理を行った場合、再生画像に悪影響を及ぼしたり、
高い周波数がカットされたねぼけた画像が再生されてし
まう。この発明では、この点も考慮されており、モアレ
縞のない良好な被写体画像を再生できる構成となってい
る。

【００２７】この発明では、固定グリッドを使用して
も、モアレ縞が現れない。また、固定グリッドの周波数
（ピッチ）に所定の幅を持たせることができ、使用者の
都合により、これらグリッド周波数を適宜選択すること
ができる。また、本来モアレ縞を発生する高い周波数の
グリッドも使用することができる。また、移動グリッド
を使用しなくて済むため、装置サイズが小さくなり、か
つ製造コストを低減することができる。また、グリッド
周波数にある幅を持たせることができるため、グリッド
周波数に製造上の誤差が生じても、モアレ縞を発生させ
ることがない。

【００２８】また、この発明は、放射線発生手段によっ
て発生された放射線が被写体を透過することによって得
られる被写体情報を、２次元状に配置された放射線検出
手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置に
おいて、所定の周波数応答を低減せしめるフィルタ処理
を施すフィルタ機能を有し、かつ前記フィルタ処理を施
すか否かを選択する選択手段を有する。

【００２９】この発明の放射線撮影装置では、グリッド
を使用する場合と使用しない場合が考えられるため、例
えばグリッドを使用する場合はフィルタ処理を施し、グ
リッドを使用しない場合にはフィルタ処理を施さないよ
うにすることが好ましい。これを実現するために、フィ
ルタ処理を施すか否かの選択手段を設けた構成となって
いる。この発明では、モアレを低減させるためのフィル
タ処理を選択的に行えるので、グリッドを使用しない場
合は、フィルタ処理による高周波成分の劣化を防ぐこと
ができる。

【００３０】また、この発明は、放射線発生手段によっ
て発生された放射線が被写体を透過することによって得
られる被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配置
された放射線検出手段によって電気信号として取得する
放射線撮影装置において、使用するグリッドのピッチ情
報もしくはグリッドピッチに基づいて導かれる周波数情
報を記憶する記憶手段と、この記憶されたグリッドピッ
チ情報もしくはグリッドピッチに基づいて導かれる周波
数情報に基づいて、取得された電気信号の所定の周波数
を低減せしめるフィルタ処理を施す。

【００３１】この発明の放射線撮影装置では、使用する
グリッドのピッチ情報もしくはグリッドピッチに基づい
て導かれる周波数情報を記憶する記憶手段を設け、周波
数情報に基づいて、取得された電気信号の所定の周波数
を低減せしめるフィルタ処理を施すようにすれば、最適
なフィルタ演算を施すことが可能である。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の放射線撮影装置
の一実施の形態を詳細に説明する。図３は放射線撮影装
置の概略構成を示す図である。この実施の形態の放射線
撮影装置に備えられる制御回路６１３は、この実施の形
態内の全ての装置、回路を制御している。Ｘ線発生制御
装置６０１でＸ線発生命令が出されると、Ｘ線源６０２
により被写体６０３へ向けてＸ線が放射される。また、
Ｘ線発生制御装置６０１のＸ線発生命令は、制御回路６
１３へ入力され、Ｘ線の発生に同期してその他の回路が
制御される。

【００３３】被写体６０３を透過したＸ線は、グリッド
周波数がｆｇのグリッド６０４を透過することで散乱線
線分を低減させる。ここで、グリッド周波数ｆｇは、領
域（２ｍ−１）もしくは領域（２ｍ）の周波数帯域に属
する周波数であり、｛（２ｍ−４／３）^*ｆｇ）｝≦ｆ
ｎ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する
ものである。

【００３４】グリッド６０４によって散乱線が低減され
た被写体６０３の画像情報は放射線検出手段６０５によ
って電気信号として検出される。放射線検出手段６０５
は、直接方式ＦＰＤ、間接方式ＦＰＤ、画像分割型間接
方式ＦＰＤの何れの方式でも良い。

【００３５】放射線検出手段６０５によって被写体画像
情報が検出される際に、ディテクタピッチに応じたナイ
キスト周波数ｆｎでサンプリングが施され、サンプリン
グされた被写体の画像情報がアナログ信号として読出回
路６０６で読み出される。このサンプリング処理によっ
て、領域（２ｍ−１）もしくは領域（２ｍ）の周波数帯
域に属するグリッド周波数ｆｇは領域１に属するｆ
ｇ’なる周波数を持つ擬似グリッド周波数として新たに
認識される。

【００３６】読出回路６０６によって読み出されたアナ
ログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路６０７によってデジタ
ル信号に変換され、メモリ６０８に一時記憶される。メ
モリ６０８に一時記憶されたデジタル信号は信号処理回
路６０９によって順次読み出され、信号処理回路６０９
により前記領域１に属するグリッド周波数ｆｇ’を低減
せしめるようなデジタルフィルタが施された後に、メモ
リ６１０内にその結果が順次保存される。

【００３７】信号処理回路６０９は、ＤＳＰやＲＩＳＣ
ｃｈｉｐ等を用いたソフトウエア処理によっても実現可
能であるし、またＡＳＩＣやフィルタ専用ＩＣ等を用い
たハードウエア処理によっても実現可能である。また、
デジタルフィルタ処理を施す前にデジタル信号（強度信
号）は図８に示すような対数変換処理もしくは対数変換
に匹敵する非線形変換処理によって濃度換算信号に変換
されていることが好ましい。この濃度換算信号への変換
処理は数値演算やＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌ
ｅ）処理等によって容易に実行することができる。

【００３８】メモリ６１０に順次保存されたフィルタ処
理後のデジタル信号は、Ｉ／Ｆ回路６１２を通じてホス
トコンピュータ６１４に転送される。ホストコンピュー
タ６１４に転送されたデジタル信号（画像データ）は、
操作端末６１５による操作により、表示装置６１６に表
示されたり、出力装置６１８に出力されたり、記憶装置
６１７へ保存されたりする。また、ネットワーク６１９
を通して、ネットワーク上に接続されているその他の装
置へも出力される。

【００３９】この実施例では、フィルタ処理がホストコ
ンピュータ６１４とは異なる信号処理回路６０９によっ
て実施されているが、ホストコンピュータ６１４内でフ
ィルタ処理を施してもよい。

【００４０】また、常にフィルタ処理を実施するのでは
なく、フィルタ処理を選択的に行うための選択手段を有
しても良い。例えば、グリッドを使用した場合はフィル
タ処理を行った方が好ましいが、グリッドを使用しない
場合は、フィルタ処理を行わない方がより多くの周波数
情報を再現でき、好ましい。このように、グリッドを使
用したか否かに基づいてフィルタ処理を選択的に行うこ
とができる。

【００４１】この場合、例えばホストコンピュータ６１
４等の外部装置、例えば操作端末６１５からのグリッド
のあるなしを使用者が通知できる通知手段を設けても良
い。この場合、通知された内容（グリッドの有る無しに
関する通知内容）は、次の通知があるまでは、所定の記
憶媒体に記憶しておくと便利である。また、グリッドの
有無を通知する際に、グリッド周波数ｆｇを合わせて通
知しても良い。この時、通知されたグリッド周波数ｆｇ
に関わる情報を所定の記憶媒体に記憶しておくと便利で
ある。グリッドの有無やグリッド周波数の通知方法とし
ては、使用者が操作端末６１５の操作卓からキー入力す
る方法や、予め用意された選択画面中のメニューを選択
する方法が考えられる。また、グリッドにグリッド周波
数を示すバーコードを添付しておけば、バーコードリー
ダでグリッド周波数を読み込むことができるので、キー
入力を行ったり、選択画面からメニューを選択したりす
る手間が省ける。

【００４２】また、グリッドのあるなしを自動的に判断
する判断手段を有しても良い。例えば、グリッドを装着
すると自動的にスイッチがＯＮになる機構を設けること
によってグリッドの有無の自動判別が可能である。ま
た、グリッドを使用すると反応するセンサ等を用いても
同様に実現可能である。また、画像処理によりグリッド
の有無を判定し、複数のグリッド周波数ｆｇが選択可能
な場合は、選択されたグリッドの周波数ｆｇを低減する
のに最もふさわしいフィルタ係数もしくは選択されたグ
リッド周波数ｆｇに基づいて計算された擬似グリッド周
波数ｆｇ’を低減するのに最もふさわしいフィルタ係数
を選択するようにする。

【００４３】グリッド周波数ｆｇの値、もしくは、計算
された擬似グリッド周波数ｆｇ’の値、もしくは、これ
らの値に匹敵する値を記憶手段に記憶しておく。フィル
タ係数は、予め、幾つかのグリッド周波数ｆｇもしくは
疑似グリッド周波数ｆｇ’に対応した係数を複数用意し
ておき、選択されたグリッド周波数ｆｇもしくは、計算
された擬似グリッド周波数ｆｇ’の値等をもとにして最
適な係数を選択する。これらフィルタ係数の値は、放射
線読取装置内に記憶しておいても良いし、その都度ホス
トコンピュータ６１４から最適な係数をダウンロードす
るようにしても良い。

【００４４】また、グリッドの周波数ｆｇを以下のよう
な手段によって自動的に求めることもできる。まず、グ
リッドが装着された状態で、被写体無しのベタ画像を取
得する。このベタ画像には、グリッド画像のみが写し込
まれている。このグリッド画像の周波数を解析する周波
数解析手段を用いれば、グリッド周波数を自動的に求め
ることができる。周波数解析手段は、ベタ画像内に写し
込まれたグリッドストライプの濃度凹凸の距離を測定す
ることで実現できる。また、グリッド画像をフーリエ変
換し、パワースペクトル上の周波数のピーク位置を求め
ることでも実現できる。また、その他の信号解析手法を
用いてもさしつかえない。

【００４５】被写体無しのベタ画像を取得する代わり、
グリッドが装着された状態で、均一なＸ線吸収特性を持
つ被写体の画像を取得することでも同様の周波数解析を
行うことができる。また、Ｘ線吸収が既知の被写体であ
れば、いかなる被写体を用いても同様の周波数解析を容
易に行うことができる。また、Ｘ線吸収が既知でない被
写体の場合であっても、一定の周期を持つグリッドパタ
ーンであれば周波数解析手段によってグリッド周波数を
求めることが可能である。このようにして求められるグ
リッド周波数は、ｆｇもしくはｆｇ’である。（ｆｇ≦
ｆｎの場合、求められるグリッド周波数はｆｇであり、
ｆｇ＞ｆｎの場合、求められるグリッド周波数はｆｇ’
である）。しかしながら、グリッド周波数がわかれば、
前述の実施例と同様の手法によって、グリッド周波数を
低減するフィルタ処理を行うことができる。

【００４６】図４はフィルタ処理に使用されるフィルタ
係数の一例を示す図である。この実施の形態は、フィル
タ処理をシンク関数を用いたコンボリューション処理で
行う例である。すなわち、所定の周波数以上の周波数帯
域全体を低減するような場合を想定している。図４
（ａ）はフィルタ処理で、より低周波側から周波数を低
減させるためのシンク関数である。また、図４（ｂ）
は、より高周波側から周波数を低減させるためのシンク
関数である。これらシンク関数は、ディテクタピッチと
同じピッチでサンプリングされ、サンプリングされた係
数が記憶される。記憶された係数は、フィルタ処理時に
読み出され、被写体の画像情報とコンボリューション処
理される。

【００４７】図９はグリッドのストライプ７０１に対し
てフィルタ処理を施す方向７０２の関係を示した図であ
る。このようにフィルタ処理はグリッドストライプ７０
１の方向に対して垂直方向に施される。

【００４８】

【発明の効果】前記したように、請求項１乃至請求項１
８に記載の発明では、固定グリッドを使用しても、モア
レ縞が現れない。また、固定グリッドの周波数（ピッ
チ）に所定の幅を持たせることができ、使用者の都合に
より、これらグリッド周波数を適宜選択することができ
る。また、本来モアレ縞を発生する高い周波数のグリッ
ドも使用することができる。また、移動グリッドを使用
しなくて済むため、装置サイズが小さくなり、かつ製造
コストを低減することができる。また、グリッド周波数
にある幅を持たせることができるため、グリッド周波数
に製造上の誤差が生じても、モアレ縞を発生させること
がない。

【００４９】請求項１９乃至請求項２５に記載の発明で
は、モアレを低減させるためのフィルタ処理を選択的に
行えるので、グリッドを使用したい場合は、フィルタ処
理による高周波成分の劣化を防ぐことができる。

【００５０】請求項２６乃至請求項３２に記載の発明で
は、グリッド周波数やグリッド周波数より導かれるフィ
ルタ処理の周波数情報を記憶することにより、最適なフ
ィルタ処理を選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ナイキスト周波数ｆｎでサンプリングした場合
の周波数を基準として、グリッド周波数ｆｇの存在可能
な範囲を分類した図である。

【図２】グリッド周波数ｆｇが領域２に存在する場合の
ＭＴＦとデジタルフィルタの例を示す図である。

【図３】放射線撮影装置の概略構成を示す図である。

【図４】フィルタ処理に使用されるフィルタ係数の一例
を示す図である。

【図５】グリッドの散乱線除去機能を説明する図であ
る。

【図６】エリアシングによるモアレ縞を説明する図であ
る。

【図７】ビートによるモアレ縞を説明する図である。

【図８】強度信号を濃度換算情報に変換する一例を示す
図である。

【図９】グリッドストライプとフィルタ処理の方向を説
明する図である。

【符号の説明】

６０１Ｘ線発生制御装置６０２Ｘ線源６０３被写体６０４グリッド６０５放射線検出手段６０６読出回路６０７Ａ／Ｄ変換回路６０８メモリ６０９信号処理回路６１０メモリ６１２Ｉ／Ｆ回路６１３制御回路６１４ホストコンピュータ６１５操作端末６１６表示装置６１７記憶装置６１８出力装置６１９ネットワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線発生手段によって発生された放射線
が被写体を透過することによって得られる被写体情報
を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出
手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置に
おいて、前記放射線検出手段における被写体情報のサン
プリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリッド周波数
ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／
３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する関係であることを特徴とする放射
線撮影装置。
【請求項２】前記放射線検出手段によって取得された電
気信号に対して、前記条件式を満たすグリッド周波数ｆ
ｇがナイキスト周波数ｆｎより大きい場合、少なくとも
グリッド周波数ｆｇがナイキスト周波数ｆｎで折り返し
たことによって生ずる擬似グリッド周波数ｆｇ’を低減
せしめるようなフィルタ処理を施すことを特徴とする請
求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】前記放射線検出手段によって取得された電
気信号に対して、前記条件式を満たすグリッド周波数ｆ
ｇがナイキスト周波数ｆｎ以下の場合、少なくとも前記
グリッド周波数ｆｇを低減せしめるようなフィルタ処理
を施すことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装
置。
【請求項４】前記フィルタ処理が、前記放射線検出手段
によって取得された電気信号を略対数変換した信号に対
して施されるデジタルフィルタ処理であることを特徴と
する請求項２または請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】前記デジタルフィルタ処理で使用するフィ
ルタ係数を格納する格納手段と、格納されたフィルタ係
数をグリッド周波数ｆｇに関連する情報に対応づけて読
み出す読出手段を有することを特徴とする請求項４に記
載の放射線撮影装置。
【請求項６】前記フィルタ係数が、シンク関数によるコ
ンボリューションフィルタ係数であることを特徴とする
請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】前記フィルタ処理を施すか否かを選択する
選択手段を有することを特徴とする前記請求項２または
請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】放射線発生手段によって発生された放射線
が被写体を透過することによって得られる被写体情報
を、グリッド周波数がｆｇのグリッドを介して２次元状
に配置された放射線検出手段によって電気信号として取
得する放射線撮影装置において、前記放射線検出手段に
おける被写体情報のサンプリング過程のナイキスト周波
数ｆｎと前記グリッド周波数ｆｇがナイキスト周波数ｆ
ｎで折り返したことによって生ずる擬似グリッド周波数
ｆｇ’に対して｛（２／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ’≦ｆｎなる関係を保つようなグリッド周波数ｆｇとナイキスト
周波数ｆｎの組み合わせを使用し、かつ、前記放射線検
出手段によって取得された電気信号に対して擬似グリッ
ド周波数ｆｇ’を低減せしめるようなフィルタ処理を施
すことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項９】前記フィルタ処理が、前記放射線検出手段
によって取得される電気信号を略対数変換した信号に対
して施されるデジタルフィルタ処理であることを特徴と
する請求項８に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】前記デジタルフィルタ処理で使用するフ
ィルタ係数を格納する格納手段と、格納されたフィルタ
係数をグリッド周波数ｆｇに関連する情報に対応づけて
読み出す読出手段を有することを特徴とする請求項９に
記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】前記フィルタ係数が、シンク関数による
コンボリューションフィルタ係数であることを特徴とす
る請求項１０に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】前記フィルタ処理を施すか否かを選択す
る選択手段を有することを特徴とする請求項８に記載の
放射線撮影装置。
【請求項１３】放射線発生手段によって発生された放射
線が被写体を透過することによって得られる被写体情報
を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出
手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置に
おいて、取得された電気信号に対して、少なくとも所定
のグリッド周波数ｆｇを有するグリッドが使用された際
には、放射線検出手段における被写体情報のサンプリン
グ過程によって定まるナイキスト周波数ｆｎとグリッド
ピッチによって定まるグリット周波数ｆｇの関係に基づ
いて所定の周波数応答を低減せしめるフィルタ処理手段
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１４】前記放射線検出手段における被写体情報
のサンプリング過程のナイキスト周波数ｆｎと前記グリ
ッドのピッチによって定まるグリッド周波数ｆｇとの関
係が、ｍを任意の正の整数として｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／
３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する関係であることを特徴とする請求
項１３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】前記フィルタ処理が、前記放射線検出手
段によって取得された電気信号を略対数変換した信号に
対して施されるデジタルフィルタ処理であることを特徴
とする請求項１３または請求項１４に記載の放射線撮影
装置。
【請求項１６】前記デジタルフィルタ処理で使用するフ
ィルタ係数を格納する格納手段と、格納されたフィルタ
係数をグリッド周波数ｆｇに関連する情報に対応づけて
読み出す読出手段を有することを特徴とする請求項１５
に記載の放射線撮影装置。
【請求項１７】前記フィルタ係数が、シンク関数による
コンボリューションフィルタ係数であることを特徴とす
る請求項１６に記載の放射線撮影装置。
【請求項１８】前記フィルタ処理を施すか否かを選択す
る選択手段を有することを特徴とする請求項１４または
請求項１５に記載の放射線撮影装置。
【請求項１９】放射線発生手段によって発生された放射
線が被写体を透過することによって得られる被写体情報
を、２次元状に配置された放射線検出手段によって電気
信号として取得する放射線撮影装置において、所定の周
波数応答を低減せしめるフィルタ処理を施すフィルタ機
能を有し、かつ前記フィルタ処理を施すか否かを選択す
る選択手段を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２０】前記選択手段が、グリッドを使用したか
否かに基づいて行なわれることを特徴とする請求項１９
に記載の放射線撮影装置。
【請求項２１】グリッドを使用したか否かを自動的に判
別する判別手段を有し、グリッドが存在する場合には、
前記フィルタ処理を施し、グリッドが存在しない場合に
は、前記フィルタ処理を施さないことを特徴とする請求
項１９に記載の放射線撮影装置。
【請求項２２】グリッドの有無を使用者が装置に対して
通知する通知手段を有することを特徴とする請求項２０
または請求項２１に記載の放射線撮影装置。
【請求項２３】グリッドの周波数を使用者が装置に対し
て通知する通知手段を有し、かつ通知されたグリッド周
波数を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求
項２０または請求項２１に記載の放射線撮影装置。
【請求項２４】グリッドに添付したバーコードを読み込
むことで、グリッドの周波数を通知する通知手段を有
し、かつ通知されたグリッド周波数を記憶する記憶手段
を有するすることを特徴とする請求項２０または請求項
２１に記載の放射線撮影装置。
【請求項２５】前記放射線検出手段における被写体情報
のサンプリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリッド
周波数ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／
３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足する関係であることを特徴とする請求
項１９乃至請求項２４のいずれか１項に記載の放射線撮
影装置。
【請求項２６】放射線発生手段によって発生された放射
線が被写体を透過することによって得られる被写体情報
を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出
手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置に
おいて、使用するグリッドのピッチ情報もしくはグリッ
ドピッチに基づいて導かれる周波数情報を記憶する記憶
手段と、この記憶されたグリッドピッチ情報もしくはグ
リッドピッチに基づいて導かれる周波数情報に基づい
て、取得された電気信号の所定の周波数を低減せしめる
フィルタ処理を施すことを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２７】前記グリッドのピッチ情報もしくは周波
数情報が、撮影された画像情報を解析する解析手段によ
って求められることを特徴とする請求項２６に記載の放
射線撮影装置。
【請求項２８】前記求められたグリッドのピッチ情報も
しくは周波数情報もしくは、これらの情報から導き出さ
れる前記フィルタ処理でのカットオフ周波数の少なくと
も１つを記憶する記憶手段を有することを特徴とする請
求項２７に記載の放射線撮影装置。
【請求項２９】前記解析手段によって解析される画像情
報が、被写体を含まないベタ画像情報であるか、もしく
は均一なＸ線吸収特性を持つ被写体の画像情報である
か、もしくは既知の被写体の画像情報であることを特徴
とする請求項２７に記載の放射線撮影装置。
【請求項３０】前記フィルタ処理が、前記放射線検出手
段によって取得された電気信号を略対数変換した信号に
対して施されるデジタルフィルタ処理であることを特徴
とする請求項１９または請求項２６に記載の放射線撮影
装置。
【請求項３１】前記デジタルフィルタ処理で使用するフ
ィルタ係数を格納する格納手段と、格納されたフィルタ
係数を前記記憶手段に格納した情報に基づいて読み出す
読出手段を有することを特徴とする請求項３０に記載の
放射線撮影装置。
【請求項３２】前記フィルタ係数がシンク関数によるコ
ンボリューションフィルタ係数であることを特徴とする
請求項３１に記載の放射線撮影装置。