JP2002033960A - Ｘ線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次元検出器の特性に係わる補正を正確に行
うことが可能なＸ線装置を提供すること。 【解決手段】 測定対象に放射状のＸ線ビームを照射す
るＸ線源と、該Ｘ線源と対向配置され前記測定対象を透
過したＸ線ビームから可視光像を生成する手段と該可視
光像を２次元投影像として撮像する手段とからなる２次
元検出手段と、予め撮像した基準となる２次元投影像か
ら生成された補正値テーブルに基づいて前記測定対象の
２次元投影像を補正する手段と、該補正後の２次元投影
像を表示する手段とを備えたＸ線装置において、前記２
次元投影像の撮像手段の視野内に映像される前記可視光
像の生成手段の視野位置に基づいて、前記基準となる２
次元投影像及び前記測定対象を撮像した２次元投影像に
映像される各可視光像の映像領域の位置ずれ量を演算
し、該可視光像の映像領域の位置ずれを補正する手段を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線装置に関し、
特に、Ｘ線イメージインテンシファイア（以下、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．と記す）とテレビカメラとからなる２次元検出
器を備え、３次元像を再構成する３次元Ｘ線装置に適用
して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線Ｉ．Ｉ．とテレビカメラとからなる
２次元検出器を備える従来のＸ線ＣＴ装置は、例えば、
特開平７−２００７８０号公報（以下、文献１と記す）
に記載されるように、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の入力面が球状であ
ることに起因して投影画像が糸巻き状に歪むこととなる
ので、この画像歪みを補正する必要があった。

【０００３】文献１に記載の方法では、まず、等間隔な
格子点上に穴（ピンホール）をあけた金属板（ホールチ
ャート）をＸ線Ｉ．Ｉ．の前面に固定し撮像した投影像
に映像されるピンホール位置と、金属板に設けたピンホ
ールの幾何学的な位置とから、各画素毎の補正量を記し
た歪み補正テーブルを作成する。次に、この歪み補正テ
ーブルに基づいて、被検体を撮像した各投影像毎に各画
素位置を補正することによって、Ｘ線Ｉ．Ｉ．に起因す
る糸巻き歪みを補正していた。

【０００４】この後に、各投影像に含まれる暗電流バイ
アスや２次元検出器の感度むら等の補正及び対数変換が
行われる。次に、各投影角の投影像から例えばフェルド
カンプの方法と称されるコーンビーム再構成演算法によ
って、被検体の３次元再構成像が生成され、最終的に
は、この３次元再構成像に対してボリュームレンダンリ
グ処理あるいは最大値投影処理等の画像処理が施され、
表示画面上に２次元画像として表示される構成となって
いた。

【０００５】また、従来のＸ線ＣＴ装置は、撮影系を形
成するＸ線源と２次元検出器との回転中心軸と、Ｘ線源
のＸ線焦点の回転軌道の載っている平面（以下、ミッド
プレーンと記す）上の直交座標とによって規定される座
標系、すなわち装置本体に固定された静止座標系を被検
体の３次元再構成像を演算する際の基準としていた。

【０００６】この場合、２次元検出器の各画素で計測さ
れるＸ線ビームの位置は、Ｘ線焦点から回転中心軸とミ
ッドプレーン上の直交座標とが形成する座標系の原点を
通り２次元検出器に至る直線と、各投影像を撮像したと
きの投影角と、回転中心軸が２次元検出器の入射面にお
いた仮想的な平面（投影面）に投影された回転中心軸投
影と、ミッドプレーンと投影面との交点が描く直線であ
るミッドプレーン投影とによって特定されていた。すな
わち、被検体の３次元的なＸ線吸収係数分布の再構成を
行う場合の基準となる座標軸は、投影面上の回転中心軸
投影とミッドプレーン投影であった。現実の投影像の撮
像は、連続的なアナログ計測ではなく離散的なデジタル
計測を行うこととなるので、再構成演算を行うにあたっ
ては、投影面上におけるサンプリングピッチＤＰも必要
であった。さらには、Ｘ線焦点から回転中心軸に至る距
離ＳＯＤと、Ｘ線焦点から回転中心軸投影に至る距離Ｓ
ＩＤとが必要であった。ただし、以下の説明では、Ｘ線
焦点と２次元検出器と回転中心軸との相対的な位置関係
を計測系のジオメトリと称す。具体的には、計測系のジ
オメトリは、Ｘ線焦点から回転中心軸及び回転中心軸投
影までの距離ＳＯＤ，ＳＩＤ、及び投影面上の回転中心
軸投影、並びにミッドプレーン投影によって定義されて
いた。

【０００７】計測系のジオメトリを決定するパラメータ
の内で、回転中心軸投影、ミッドプレーン投影及びサン
プリングピッチＤＰは、Ｘ線焦点から回転中心軸及び回
転中心軸投影までの距離ＳＯＤ，ＳＩＤに比較して高い
精度が必要とされることが周知である。たとえば、２次
元検出器の有効開口幅が３０ｃｍ、解像度が５１２×５
１２画素の場合、回転中心軸投影及びミッドプレーン投
影並びにサンプリングピッチＤＰの精度は、０．１画素
すなわちＸ線Ｉ．Ｉ．の入力面で０．０５ミリ程度が要
求されていた。これは、回転中心軸投影及びミッドプレ
ーン投影の位置並びにサンプリングピッチＤＰに微少な
誤差があっても、再構成画像に画質低下をもたらすため
であった。回転中心軸投影及びミッドプレーン投影の位
置並びにサンプリングピッチＤＰの内でも特に回転中心
軸投影は重要であり、微少な誤差であっても再構成画像
に著しい偽像を発生させることが知られていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００９】従来のＸ線装置のテレビカメラは、１画素
当たりの大きさが１５μｍ（１５ｍｍ角に１０２４画素
の場合）あるいは３０μｍ（１５ｍｍ角に５１２画素の
場合）のＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子等の固体撮像素子を
受光素子として用いていた。このために、従来のテレビ
カメラを用いた２次元検出器では、投影像の収集中にお
けるＣＣＤ素子の熱膨張等によって、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の出
力面から出射されＣＣＤ素子に結像される投影像の映像
位置がずれてしまうという問題があった。このために、
Ｘ線Ｉ．Ｉ．の糸巻き状歪みの補正では、歪み補正テー
ブルを作成したときの投影像の映像位置と、被検体を撮
像した各投影像の映像位置とがずれてしまい、完全な歪
み補正を行うことができないという問題があった。

【００１０】さらには、撮影系を被検体の周囲に回転さ
せる回転撮影では、撮影系を支持するガントリやアーム
が回転に伴う振動による計測系のジオメトリの変動や、
撮影系の振動に伴う受光素子の振動によるＸ線Ｉ．Ｉ．
の出力面から出射されＣＣＤ素子に結像される投影像の
映像位置のずれによって、３次元再構成に重要な回転中
心軸投影位置がずれてしまい、３次元再構成像の画質が
大きく低下してしまうという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、２次元検出器の特性に係
わる補正を正確に行うことが可能なＸ線装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、再構成像の画質を向
上することが可能なＸ線装置を提供することにある。本
発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明
細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１３】（１）測定対象に放射状のＸ線ビームを照
射するＸ線源と、該Ｘ線源と対向配置され前記測定対象
を透過したＸ線ビームから可視光像を生成する手段と該
可視光像を２次元投影像として撮像する手段とからなる
２次元検出手段と、予め撮像した基準となる２次元投影
像から生成された補正値テーブルに基づいて前記測定対
象の２次元投影像を補正する手段と、該補正後の２次元
投影像を表示する手段とを備えたＸ線装置において、前
記２次元投影像の撮像手段の視野内に映像される前記可
視光像の生成手段の視野位置に基づいて、前記基準とな
る２次元投影像及び前記測定対象を撮像した２次元投影
像に映像される各可視光像の映像領域の位置ずれ量を演
算し、該可視光像の映像領域の位置ずれを補正する手段
を備えた。

【００１４】（２）測定対象に放射状のＸ線ビームを照
射するＸ線源と、該Ｘ線源と対向配置され前記測定対象
を透過したＸ線ビームから可視光像を生成する手段と該
可視光像を２次元投影像として撮像する手段とからなる
２次元検出手段と、予め撮像した基準となる２次元投影
像から生成された補正値テーブルに基づいて前記測定対
象の２次元投影像を補正する手段と、該補正後の２次元
投影像を表示する手段とを備えたＸ線装置において、前
記基準２次元投影像と前記測定対象を撮像した２次元投
影像に映像される前記生成手段の視野領域の位置から、
前記基準２次元投影像に対する前記測定対象を撮像した
２次元投影像のずれ量を演算し、該ずれ量に基づいて前
記補正値テーブルを補正する手段を備えた。

【００１５】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載のＸ線装置において、前記前記Ｘ線源と前記２次元検
出手段とからなる撮影系を前記計測対象の周囲に回転す
る回転手段を備えた。

【００１６】（４）前述した（１）乃至（３）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記可視光像の生成手
段はＸ線イメージインテンシファイアからなり、前記撮
像手段は固定撮像素子を備えるテレビカメラからなる。

【００１７】（５）前述した（１）乃至（４）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記予め撮像した基準
となる２次元投影像は、金属体を複数個平面上に配置し
たホールチャートを前記可視光像の生成手段の入力面側
に配置して撮像した２次元投影像である。

【００１８】（６）前述した（１）乃至（５）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記可視光像の生成手
段は円形状の視野領域を有し、前記位置ずれの補正手段
は前記円形状の視野領域の中心位置を演算する手段を備
え、各２次元投影像の中心位置を比較し前記２次元投影
像に映像される各可視光像の位置ずれ量を演算し、該位
置ずれを補正する。

【００１９】（７）前述した（１）乃至（６）の内の何
れかに記載のＸ線装置において、前記位置ずれの補正手
段は、前記可視光像の生成手段の視野領域の重心位置を
演算する手段を備え、各２次元投影像の重心位置を比較
し前記２次元投影像に映像される各可視光像の位置ずれ
量を演算し、該位置ずれを補正する。

【００２０】（８）前述した（３）に記載のＸ線装置に
おいて、前記測定対象の周りから撮像した前記２次元投
影像から前記測定対象の断層像及び／又は三次元像を再
構成する手段を備えた。

【００２１】前述した手段によれば、位置ずれの補正手
段が、２次元投影像の撮像手段の視野内に映像される可
視光像の生成手段の視野位置に基づいて、基準となる２
次元投影像及び測定対象を撮像した２次元投影像に映像
される各可視光像の位置ずれ量を演算し、該位置ずれを
補正する構成となっているので、２次元検出手段を構成
する可視光像の生成手段と可視光像の撮像手段との特性
を補正する補正手段における補正処理を正確に行うこと
ができる。その結果、２次元投影像の画質を向上するこ
とができ、検者の診断効率や診断精度を向上できる。

【００２２】また、診断等に使用するために撮像した２
次元透過像に基づいた補正を行う構成となっているの
で、熱膨張等のように経時的に変化する視野ずれに対し
ても正確な視野ずれの補正ができるという効果もある。

【００２３】さらには、２次元検出手段を構成する可視
光像の生成手段と可視光像の撮像手段との視野ずれを補
正するための２次元投影像の撮像を必要としない、すな
わち診断等に使用するために撮像した２次元透過像に基
づいた補正を行う構成となっているので、２次元投影像
の撮像の準備に要する負荷の増大を防止できる。

【００２４】一方、再構成手段が測定対象の周りから撮
像した２次元投影像から測定対象の断層像及び／又は３
次元像を再構成する際に特に重要となる回転中心軸投影
位置のずれも正確に補正することができるので、再構成
手段により生成される断層像や３次元再構成像の画質を
向上することができ、検者の診断効率や診断精度さらに
は治療計画の精度等を向上できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２６】（実施の形態１）図１は本願発明の実施の
形態１のＸ線装置の概略構成を説明するための図であ
り、図２は実施の形態１の画像処理装置の概略構成を説
明するための図である。

【００２７】図１及び図２において、１０１はＸ線発生
装置（Ｘ線源）、１０２はＸ線イメージインテンシファ
イア（Ｘ線Ｉ．Ｉ．）、１０３はテレビカメラ、１０４
は２次元検出器、１０５は寝台、１０６は制御収集装
置、１０７は画像処理装置、１０８は被検体、２０１は
インターフェース（Ｉ／Ｆ）、２０２はメモリ、２０３
はＣＰＵ、２０４はハードディスク、２０５は入力デバ
イス、２０６は表示装置、２０７はバス信号線を示す。
ただし、画像処理装置１０７を構成するＣＰＵで動作す
るプログラムによって実現される視野補正処理を除く他
の処理及び構成は周知のものとなるので、以下の説明で
は、画像処理装置１０７における投影像に対する視野補
正処理についてのみ詳細に説明する。

【００２８】まず、図１及び図２に基づいて、本願発明
のＸ線装置の基本動作を説明する。実施の形態１のＸ線
装置は、寝台１０５に搭載される被検体１０８を介し
て、Ｘ線発生装置１０１と２次元検出器１０４とが対向
して配置される。Ｘ線発生装置１０１と２次元検出器１
０４とから形成される撮影系は、図示しない周知の回転
機構によってそれぞれ支持されており、制御収集装置１
０６からの制御信号に基づいて、被検体１０８の周囲に
回転可能に支持されている。ただし、回転機構として
は、例えば、Ｘ線発生装置１０１と２次元Ｘ線検出器１
０４とが配置される回転板がガントリと称される箱体内
に収納された形式や、Ｃ字型アームの端部にＸ線発生装
置１０１と２次元Ｘ線検出器１０４とが配置された形式
の何れでもよい。

【００２９】周知のキーボードとマウスとから構成され
る入力デバイス２０５からＸ線像の撮影が入力される
と、制御収集装置１０６からＸ線発生装置１０１に駆動
電力が供給され放射状のＸ線ビームが照射され、回転機
構の回転が開始される。この回転機構の回転動作に伴っ
て、Ｘ線発生装置１０１と２次元検出器１０４とは被検
体１０８の周囲に回転され、被検体１０８の全周方向か
らＸ線ビームが照射される。

【００３０】被検体１０８を透過したＸ線は、まず２次
元検出器１０４を構成するＸ線Ｉ．Ｉ．１０２に入力面
に入射し、可視光像に変換された後に増幅され出力面に
出力される。出力面に出射された可視光像は、例えば受
光素子としてＣＣＤ素子を用いたテレビカメラ１０３に
よって予め設定された回転角毎に撮像され、投影像とし
て制御収集装置１０６に出力される。このとき、制御収
集装置１０６は、回転機構に設けた周知の図示しない回
転角センサから回転角を検出し、予め設定した位置から
の角度を投影角としてテレビカメラ１０３で撮像された
投影像と共に画像処理装置１０７に出力する。画像処理
装置１０７に入力された投影像及び投影角はＩ／Ｆ２０
１に取り込まれた後に、ＣＰＵ２０３の指示に基づい
て、バス信号線２０７を介してメモリ２０２あるいはハ
ードディスク２０４に格納される。

【００３１】被検体１０８の全周分の投影像の撮影が終
了すると、ＣＰＵ２０３で動作するプログラムによって
実現される視野補正処理を行う手段（以下、視野補正手
段と記す）によって、まず、２次元Ｘ線検出器を構成す
るＸ線Ｉ．Ｉ．１０２とテレビカメラ１０３とのずれや
ＣＣＤの熱膨張に起因する画素ずれの補正が全ての投影
像に対して順次なされ、Ｘ線発生装置１０１のＸ線焦点
及び２次元検出器１０４並びに撮影系すなわち回転機構
の回転中心軸との相対的な位置関係である計測系のジオ
メトリのずれが補正される。次に、ＣＰＵ２０３で動作
するプログラムによって実現される画像補正処理を行う
手段（以下、画像補正手段と記す）によって、糸巻き状
歪み、暗電流バイアス、及び２次元検出器１０４の感度
むら等の補正が全ての投影像に対して順次なされる。こ
のとき、実施の形態１のＸ線装置では、糸巻き状歪み及
び感度むらの補正を行うためのテーブルデータである補
正データに対しても、視野補正手段が視野ずれに伴う画
素ずれを補正しているので、正確な画像補正を施すこと
が可能となる。

【００３２】画像補正後の投影像に対して、入力デバイ
ス２０５から入力された画像処理指示に基づいて、断層
像あるいは３次元再構成像が生成され、表示装置２０６
の表示画面上に表示される。

【００３３】次に、図３に実施の形態１の画像処理装置
での画像収集から画像表示までを説明するための動作フ
ローを示し、以下、図３に基づいて画像処理装置１０７
に取り込まれた投影像の処理動作を説明する。

【００３４】まず、被検体１０８の撮像を行う前に、Ｘ
線Ｉ．Ｉ．１０２による糸巻き状歪み補正及び２次元検
出器１０４の感度補正を行うためのＸ線像であるホール
チャート像及びエアー像等が撮像され、キャリブレーシ
ョン用データが収集される（ステップ３０１）。制御収
集装置１０６に収集されたキャリブレーション用データ
は、Ｉ／Ｆ２０１を介してハードディスク２０４に格納
（保存）される（ステップ３０２）。キャリブレーショ
ンデータは、ＣＰＵ２０３で動作するプログラムによっ
て実現されるテーブル生成手段によってハードディスク
２０４から読み出され、テーブル生成手段がこのキャリ
ブレーションデータに基づいて周知の手順により感度補
正テーブルや糸巻き状歪み補正テーブル等を生成する
（ステップ３０３）。生成された感度補正テーブル及び
糸巻き状歪み補正テーブル等は、ハードディスク２０４
に格納される（ステップ３０４）。

【００３５】補正テーブルの生成が終了した後に、被検
体１０８のＸ線撮影が指示されると、２次元検出器１０
４で撮像されたＸ線像が投影像として取り込まれる（ス
テップ３０５）。ここで、撮像後の表示が指示されてい
る場合には、取り込まれた投影像は、一旦、メモリ２０
２に格納される（ステップ３０６）。一方、撮像後の表
示が指示されていない場合には、取り込まれた投影像
は、一旦、ハードディスク２０４に格納され（ステップ
３０７）、撮像後の表示が指示されたときにハードディ
スク２０４から読み出される（ステップ３０９）。

【００３６】ここで、画像補正手段がハードディスク２
０４を検索し、キャリブレーションに使用する感度補正
テーブルや糸巻き状歪み補正テーブル等を読み出すと共
に（ステップ３０８）、メモリ２０２から投影像を読み
出す（ステップ３０９）。次に、視野補正手段がメモリ
２０２から読み出した投影像の視野ずれ量を計算し（ス
テップ３１０）、視野ずれ量が予め設定された値以上で
あるかを判定する（ステップ３１１）。ステップ３１１
で視野ずれ量が所定値以上の場合には、視野補正手段が
投影像の視野ずれを補正した後に次のステップ３１３に
進み（ステップ３１２）、視野ずれ量が所定値以下の場
合には、視野補正手段は投影像の視野ずれを補正するこ
となく次のステップ３１３に進む。ステップ３１３で
は、画像補正手段がステップ３０８で読み出した補正テ
ーブルに基づいて、投影像の感度補正や糸巻き状歪み補
正を行う（ステップ３１３）。なお、視野補正手段によ
る投影像に対する視野ずれの補正の詳細については、後
述する。

【００３７】ここで、予め設定された画像処理指示がＸ
線透視やＸ線撮影の場合には、画像補正手段から出力さ
れた投影像は、表示装置２０６に出力されその表示面上
に表示される（ステップ３１４）。一方、画像処理指示
が断層像表示や３次元再構成像表示の場合には、ＣＰＵ
２０３で動作するプログラムによって実現される周知の
再構成手段によって、各投影角の投影像から例えばフェ
ルドカンプの方法と称されるコーンビーム再構成演算法
によって、被検体の３次元再構成像が生成される（ステ
ップ３１５）。３次元再構成像の表示が指示されている
場合には（ステップ）、再構成手段は、ステップ３１５
で生成された３次元再構成像に対して、周知のボリュー
ムレンダンリグ処理あるいは最大値投影処理等の画像処
理を施して表示用の３次元的２次元像を生成し、この３
次元的２次元像を３次元再構成像として表示装置２０６
に出力されその表示面上に表示される（ステップ３１
４）。一方、断層像の表示が指示されている場合には、
ステップ３１５で生成された３次元再構成像から指示位
置の断層像が生成され、この断層像が表示装置２０６に
出力されその表示面上に表示される（ステップ３１
４）。

【００３８】図４は実施の形態１のＸ線装置における視
野ずれの補正動作を説明するための動作フローであり、
以下、図４に基づいて視野ずれの補正について詳細に説
明する。ただし、実施の形態１のＸ線装置では、被検体
１０８を撮像した投影像と共に、補正テーブルを作成す
るための投影像に対しても被検体１０８を撮像した投影
像に対する視野ずれの補正と同じ補正処理を行うことに
よって、視野ずれに起因する画質の低下等を補正する構
成となっているので、以下の説明では補正テーブルを作
成するための投影像に対する視野補正についてのみ詳細
に説明する。

【００３９】まず、視野補正がなされていない投影像に
基づいて糸巻き状歪みの補正テーブルを生成した場合の
問題について説明した後に、視野ずれの補正動作を説明
する。

【００４０】Ｘ線Ｉ．Ｉ．１０２に起因する糸巻き状歪
みを補正するための糸巻き状歪み補正テーブルは、文献
１に記載のように、投影像における各画素毎の糸巻き状
歪みに起因するシフト量をテーブルデータとして記した
ものである。この糸巻き状歪み補正テーブルのシフト量
は、図５に示すように、等間隔な格子点上にピンホール
をあけたホールチャートと称される金属板をＸ線Ｉ．
Ｉ．１０２の前面に固定し撮像した投影像に映像される
各ピンホール５０１の位置と、ホールチャートに設けた
ピンホールの幾何学的な位置とから、投影像における各
画素毎の糸巻き状歪みに起因するシフト量を演算するこ
とによって計算される。

【００４１】具体的には、図６に示すように、テレビカ
メラ１０３の方形状をなす視野の左上を原点Ｏ（０，
０）、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸として、投影像中の
各画素位置を特定し、それぞれの画素に対する移動元の
画素位置を記載されたものが糸巻き状歪み補正テーブル
である。例えば、糸巻き状歪み補正テーブルにおけるＸ
座標がＸ１、Ｙ座標がＹ１の任意の画素Ｐ（Ｘ，Ｙ）の
位置に移動されることとなる画素は、投影像すなわち移
動元の画素でのＸ座標がＸ２、Ｙ座標がＹ２というよう
に指定されている。従って、任意の画素Ｐ（Ｘ１，Ｙ
１）は、Ｘ座標がＸ２、Ｙ座標がＹ２の移動元の画素Ｑ
（Ｘ２，Ｙ２）によって、以下の式１にように示すこと
ができる。

【００４２】 Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）＝Ｑ（Ｘ２，Ｙ２） ・・・・（式１） しかしながら、ホールチャート像の撮像時におけるテレ
ビカメラ１０３の固体撮像素子の熱膨張、あるいは撮像
中における振動によるＸ線Ｉ．Ｉ．１０２とテレビカメ
ラ１０３との位置ずれ等が発生して撮像されたホールチ
ャート像に基づいて生成された糸巻き状歪み補正テーブ
ルでは、任意の画素Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）は、Ｘ座標がＸ
２’、Ｙ座標がＹ２’の移動元の画素によって、以下の
式２となる。

【００４３】 Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）＝Ｑ（Ｘ２’，Ｙ２’） ・・・・（式２） ここで、ホールチャート像がＸ軸方向にΔＸ、Ｙ軸方向
にΔＹの視野ずれを有している場合には、Ｘ２’＝Ｘ２
＋ΔＸ、Ｙ２’＝Ｙ２＋ΔＹと表すことができるので、
式２は以下の式３となる。

【００４４】 Ｐ（Ｘ１，Ｙ１）＝Ｑ（Ｘ２＋ΔＸ，Ｙ２＋ΔＹ） ・・・・（式３） 従って、Ｘ２＝Ｘ２’、Ｙ２＝Ｙ２’とする、すなわち
テレビカメラ１０３の固体撮像素子の熱膨張、あるいは
撮像中における振動によるＸ線Ｉ．Ｉ．１０２とテレビ
カメラ１０３との位置ずれ等に起因する視野ずれを補正
するためには、糸巻き状歪み補正テーブルの生成の前
に、ホールチャート像におけるＸ軸方向の視野ずれ量Δ
Ｘと、Ｙ軸方向の視野ずれ量ΔＹとを演算し補正する必
要がある。

【００４５】同様に、Ｘ線Ｉ．Ｉ．１０２やテレビカメ
ラ１０３の固体撮像素子に起因する感度むらの補正を行
うための感度補正テーブルについても、テレビカメラ１
０３の固体撮像素子の熱膨張、あるいは撮像中における
振動によるＸ線Ｉ．Ｉ．１０２とテレビカメラ１０３と
の位置ずれ等が発生して撮像された基準画像であるエア
ー像に対しても、エアー像におけるＸ軸方向の視野ずれ
量ΔＸと、Ｙ軸方向の視野ずれ量ΔＹとを演算し補正す
る必要がある。

【００４６】次に、図７にＸ線Ｉ．Ｉ．の視野とテレビ
カメラの視野との位置関係を説明するための図を示し、
以下、図４及び図７に基づいて、実施の形態１のＸ線装
置における視野ずれの補正処理について説明する。ただ
し、以下の説明では、視野ずれの補正方向の一例とし
て、Ｘ線Ｉ．Ｉ．１０２の視野の特性に注目して、その
中心座標を基準として、各投影像の視野ずれを補正する
場合について説明する。また、以下の説明では、テレビ
カメラ１０３の有効画素数が５１２画素の場合について
説明するが、画素数は５１２画素に限定されることはな
い、前述するように、Ｘ線Ｉ．Ｉ．１０２の視野の横方
向をＸ軸、縦方向をＹ軸とした場合、有効画素数が５１
２画素のテレビカメラ１０３では、Ｘ軸方向及びＹ軸方
向の画素数はそれぞれ５１２画素となり、このテレビカ
メラ１０３の正方視野内にＸ線Ｉ．Ｉ．１０２の出力面
から出射される投影像（以下、Ｉ．Ｉ．視野像と記す）
が円形に映像される。従って、実施の形態１では、補正
用に撮像したホールチャート像及びエアー像を含む全て
の投影像に対して、まず円形に映像されるＩ．Ｉ．視野
像の左端のＸ座標ＸＬ及び右端のＸ座標ＸＲを検出し、
テレビカメラ１０３に映像されるＩ．Ｉ．視野像におけ
るＸ軸方向の中心座標Ｘ０を決定する。次に、円形に映
像されるＩ．Ｉ．視野像の上端のＹ座標ＹＴ及び下端の
Ｙ座標ＹＢを検出し、テレビカメラ１０３に映像される
Ｉ．Ｉ．視野像におけるＹ軸方向の中心座標Ｙ０を決定
する。この後に、予め定めた投影像におけるＩ．Ｉ．視
野像の中心位置（中心座標）すなわち基準とした投影像
におけるＩ．Ｉ．視野像の中心位置と、他の投影像にお
けるＩ．Ｉ．視野像の中心位置とをそれぞれ比較するこ
とによって、基準とする投影像に対する他の投影像の
Ｉ．Ｉ．視野像のＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ量（視野
ずれ量）を演算し、このずれ量に基づいて各投影像に映
像されるＩ．Ｉ．視野像の位置を補正する。

【００４７】具体的には、まず、補正用に撮像したホー
ルチャート像及びエアー像を含む全ての投影像に対し
て、各画素の画素値が所定のしきい値以上であるかを判
定し、このしきい値以上の画素の画素値を予め設定した
画素値Ｍに置換し、しきい値よりも小さい画素の画素値
をＮに置換する（ステップ４０１）。この２値化処理に
よって、テレビカメラ１０３で撮像された投影像におけ
る領域を、図７中の白抜きで示すＩ．Ｉ．視野像の領域
と、斜線で示すそれ以外の領域とに分ける。

【００４８】次に、図７に示す座標系に対応する変数
Ｘ，Ｙ，ＸＬ，ＸＲ，ＹＴ，ＴＢと、Ｘ軸方向の各画素
の画素値を示す関数Ｐ［Ｘ］と、Ｙ軸方向の各画素の画
素値を示す関数Ｐ［Ｙ］とを確保し、変数Ｙを０（ゼ
ロ）に初期化すると共に、変数ＸＬを５１１に初期化す
る（ステップ４０２）。次に、変数Ｙが５１１以下であ
るかを確認し（ステップ４０３）、５１１以下の場合に
は変数Ｙ＝０（ゼロ）の配列に対して変数Ｘを０（ゼ
ロ）に初期化する（ステップ４０４）。この後に、変数
Ｘが５１１以下であるかを確認し（ステップ４０５）、
５１１以下の場合には、変数Ｘに対応する画素の画素値
Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍであるかを調べる（ステップ４０
６）。このステップ４０６において、Ｘ番目の画素の画
素値Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍでない場合には、変数Ｘに１を
加算し（ステップ４０７）、ステップ４０５に戻ること
によって、画素値がＭとなる変数Ｘすなわち座標Ｘを検
出する。

【００４９】ステップ４０６において画素値がＭとなる
変数Ｘが特定されたならば、次に、その変数Ｘが変数Ｘ
Ｌ（ここではステップ４０１で設定した初期値である５
１１）よりも小さいかを判定し（ステップ４０８）、小
さい場合には変数Ｘの値を変数ＸＬに代入するすなわち
変数ＸＬの値を変数Ｘの値で新たに定義し直す（ステッ
プ４１０）。一方、ステップ４０８において、変数Ｘの
値が変数ＸＬの値よりも大きい場合には、変数Ｙに１を
加算した後に（ステップ４０９）、ステップ４０３に戻
り、前述したステップ４０３から４１０までを繰り返す
ことによって、Ｉ．Ｉ．視野像の円形視野の左端座標Ｘ
Ｌを特定する。

【００５０】次に、変数Ｙを０（ゼロ）に初期化すると
共に、変数ＸＲを０（ゼロ）に初期化する（ステップ４
１１）。次に、変数Ｙが５１１以下であるかを確認し
（ステップ４１２）、５１１以下の場合には変数Ｙで決
定される配列であるＹ＝０（ゼロ）の配列に対して変数
Ｘを５１１に初期化する（ステップ４１３）。この後
に、変数Ｘが０（ゼロ）以上であるかを確認し（ステッ
プ４１４）、０（ゼロ）以上の場合には、変数Ｘに対応
する画素の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍであるかを調べる
（ステップ４１５）。このステップ４１５において、Ｘ
番目の画素の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍでないすなわち
画素値がＮである場合には、変数Ｘから１を減算し（ス
テップ４１６）、ステップ４１４に戻ることによって、
画素値がＭとなる変数Ｘすなわち座標Ｘを検出する。

【００５１】ステップ４１５において画素値がＭとなる
変数Ｘが特定されたならば、次に、その変数Ｘが変数Ｘ
Ｒ（ここではステップ４１１で設定した初期値である０
（ゼロ））よりも大きいかを判定し（ステップ４１
７）、大きい場合には変数Ｘの値を変数ＸＲに代入する
すなわち変数ＸＲの値を変数Ｘの値で新たに定義し直す
（ステップ４１９）。一方、ステップ４１７において、
変数Ｘの値が変数ＸＲの値よりも小さい場合には、変数
Ｙに１を加算した後に（ステップ４１８）、ステップ４
１２に戻り、前述したステップ４１２から４１９までを
繰り返すことによって、Ｉ．Ｉ．視野像の円形視野の左
端座標ＸＲを特定する。

【００５２】Ｉ．Ｉ．視野像の円形視野の左端座標ＸＬ
と右端座標ＸＲとが特定されたら、次に、変数ＸＬの値
と変数ＸＲの値とを加算した後に２で除算することによ
って、円形視野のＸ軸方向の中心座標が計算されるの
で、得られた値を変数Ｘ０に代入しＸ軸方向の中心座標
値とする（ステップ４２０）。

【００５３】前述するステップ４０１〜４２０で示した
処理と同様にして、Ｙ軸方向の中心座標値Ｙ０に得るこ
とができるので、詳細については省略する。

【００５４】このようにして得られた補正用に撮像した
ホールチャート像及びエアー像を含む全ての投影像の円
形視野における中心座標（Ｘ０，Ｙ０）に基づいて、予
め定めた投影像における円形視野の中心座標から、他の
投影像における円形視野の中心座標とをそれぞれ減算す
ることによって、基準とする投影像に対する他の投影像
の円形視野のＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ量（ΔＸ，Δ
Ｙ）が演算されるので、このずれ量（ΔＸ，ΔＹ）に基
づいて各投影像に映像される円形視野すなわちＩ．Ｉ．
視野像の位置を補正することによって、視野ずれの補正
処理が完了する。なお、ここで説明した処理では、特定
の透過像を基準の透過像とし、この基準とした透過像に
対するずれ量（ΔＸ，ΔＹ）を演算する構成としたが、
予め円形視野の中心位置を設定しておき、この中心位置
に対する全ての投影像の中心位置のずれを補正してもよ
いことはいうまでもない。

【００５５】以上説明したように、実施の形態１のＸ線
装置では、画像処理装置１０７を構成するＣＰＵ２０３
で動作するプログラムによって実現される視野補正手段
が、補正用に撮像したホールチャート像及びエアー像を
含む全ての投影像に対して、まず円形に映像されるＩ．
Ｉ．視野像の左端のＸ座標ＸＬ及び右端のＸ座標ＸＲを
検出し、テレビカメラ１０３に映像されるＩ．Ｉ．視野
像におけるＸ軸方向の中心座標Ｘ０を決定すると共に、
円形に映像されるＩ．Ｉ．視野像の上端のＹ座標ＹＴ及
び下端のＹ座標ＹＢを検出し、テレビカメラ１０３に映
像されるＩ．Ｉ．視野像におけるＹ軸方向の中心座標Ｙ
０を決定し、予め定めた投影像におけるＩ．Ｉ．視野像
の中心位置すなわち基準とした投影像におけるＩ．Ｉ．
視野像の中心位置と、他の投影像におけるＩ．Ｉ．視野
像の中心位置とをそれぞれ比較することによって、基準
とする投影像に対する他の投影像のＩ．Ｉ．視野像のＸ
軸方向及びＹ軸方向のずれ量すなわち視野ずれ量を演算
し、このずれ量に基づいて各投影像に映像されるＩ．
Ｉ．視野像の位置を補正する構成となっているので、２
次元検出器の特性に係わる補正を正確に行うことができ
る。その結果、断層像や３次元再構成像等の再構成像の
画質を向上することができ、検者の診断効率や診断精度
を向上できる。

【００５６】特に、実施の形態１のＸ線装置では、診断
等に使用するために撮像した透過像に基づいた補正を行
う構成となっているので、熱膨張等のように経時的に変
化する視野ずれに対しても対応することができるという
効果がある。

【００５７】このとき、実施の形態１のＸ線装置では、
Ｘ線Ｉ．Ｉ．１０２とテレビカメラ１０３とのずれ等の
２次元検出器１０４の特性を補正するための透過像等の
撮影を行うことなく視野ずれの補正を行うことができる
ので、Ｘ線撮影の準備に要する時間を増大させることを
防止しつつ、前述した効果を得ることができる。

【００５８】（実施の形態２）図８は本発明の実施の形
態２のＸ線装置における視野ずれの補正動作を説明する
ための動作フローであり、図９はＸ線Ｉ．Ｉ．の視野と
テレビカメラの視野と位置関係を説明するための図であ
る。ただし、実施の形態２のＸ線装置では、画像処理装
置１０７を構成するＣＰＵ２０３で動作するプログラム
によって実現される視野補正手段での視野ずれの補正処
理におけるＩ．Ｉ．視野像となる円形視野の中心位置の
算出手順を除く他の構成は、実施の形態１のＸ線装置と
同様となるので、以下の説明では、視野補正手段におけ
る視野ずれの補正処理についてのみ詳細に説明する。

【００５９】実施の形態２のＸ線装置では、図９に示す
ように、テレビカメラ１０３で撮像された正方形状をな
す投影像の隣接する２辺の内で、一方をＸ軸方向とし他
方をＹ軸方向すると共に、隣接位置の画素をＸ軸方向及
びＹ軸方向の画素の基準として０（ゼロ）番目の画素と
する。従って、実施の形態１と同様に、５１２×５１２
画素の固体撮像素子を受光素子とするとするテレビカメ
ラ１０３で撮像された投影像の各画素は、Ｘ軸方向の画
素位置を示す変数Ｘと、Ｙ軸方向の画素位置を示す変数
Ｙとによって、例えば、（Ｘ，Ｙ）のように表現可能と
なる。このとき、Ｉ．Ｉ．視野像の中心位置のＸ座標を
Ｘ０、Ｙ座標をＹ０とした場合には、その中心位置の座
標である中心座標は（Ｘ０，Ｙ０）として記すことがで
きる。

【００６０】実施の形態２におけるＩ．Ｉ．視野像が映
像される円形視野の中心位置の算出処理は、まず、補正
用に撮像したホールチャート像及びエアー像を含む全て
の投影像に対して、各画素の画素値が所定のしきい値以
上であるかを判定し、このしきい値以上の画素の画素値
を予め設定した画素値Ｍに置換し、しきい値よりも小さ
い画素の画素値をＮに置換する（ステップ８０１）。こ
の２値化処理によって、実施の形態１と同様に、テレビ
カメラ１０３で撮像された投影像における領域を、白抜
きで示すＩ．Ｉ．視野像の領域と、斜線で示すそれ以外
の領域とに分ける。

【００６１】次に、キーボードやマウス等の入力デバイ
ス２０５によって指定されたＹ軸方向の座標値ｙをＹ軸
方向を示す変数Ｙに代入する（ステップ８０２）。次
に、座標値ｙに置き変えられた変数Ｙが０（ゼロ）以上
かつ５１１以下であるかを判定し（ステップ８０３）、
変数Ｙがこの範囲以外の場合にはステップ８０２の前に
戻り、Ｙ軸方向の座標値ｙの入力待ちとなる。

【００６２】ステップ８０３において、変数Ｙが範囲内
の値であった場合には、変数Ｘを０（ゼロ）に初期化す
る（ステップ８０４）。次に、変数Ｘが５１１以下であ
るかを判定し（ステップ８０５）、ここで変数Ｘが５１
１よりも大きい場合にはステップ８０２の前に戻り、Ｙ
軸方向の座標値ｙの入力待ちとなる。一方、ステップ８
０５において、変数Ｘが５１１以下の場合には、変数Ｘ
で指定される画素（ここでは、画素の配列位置が変数Ｘ
と変数Ｙで指定される（Ｘ，Ｙ）にある画素）の画素値
Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍであるかを調べる（ステップ８０
６）。このステップ８０６において、変数Ｘで指定され
るＸ番目の画素の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍでない場合
には、変数Ｘに１を加算し（ステップ８０７）、ステッ
プ８０５に戻り、前述したステップ８０５から８０７ま
でを繰り返すことによって、画素値がＭとなる変数Ｘ、
すなわち入力デバイス２０５から入力された座標値ｙで
指定される画素列と円形視野との交点位置の左端座標Ｘ
１を特定する。一方、ステップ８０６において、画素値
がＭとなる変数Ｘが特定されたならば、変数Ｘの値を入
力デバイス２０５から入力された座標値ｙで指定される
画素列と円形視野との交点位置の左端座標を格納する変
数Ｘ１に代入する（ステップ８０８）。

【００６３】次に、変数Ｘを５１１に初期化する（ステ
ップ８０９）。次に、変数Ｘが０（ゼロ）以上であるか
を判定し（ステップ８１０）、ここで変数Ｘが０（ゼ
ロ）よりも小さい場合にはステップ８０２の前に戻り、
Ｙ軸方向の座標値ｙの入力待ちとなる。一方、ステップ
８１０において、変数Ｘが０（ゼロ）以上の場合には、
変数Ｘで指定される画素の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍで
あるかを調べる（ステップ８１１）。このステップ８１
１において、変数Ｘで指定されるＸ番目の画素の画素値
Ｐ［Ｘ］が画素値Ｍでない場合には、変数Ｘから１を減
算し（ステップ８１２）、ステップ８１０に戻り、前述
したステップ８１０から８１２までを繰り返すことによ
って、画素値がＭとなる変数Ｘ、すなわち入力デバイス
２０５から入力された座標値ｙで指定される画素列と円
形視野との交点位置の右端座標Ｘ２を特定する。一方、
ステップ８１１において、画素値がＭとなる変数Ｘが特
定されたならば、変数Ｘの値を入力デバイス２０５から
入力された座標値ｙで指定される画素列と円形視野との
交点位置の右端座標を格納する変数Ｘ２に代入する（ス
テップ８１３）。

【００６４】Ｉ．Ｉ．視野像の円形視野と入力デバイス
２０５から入力された座標値ｙで指定される画素列とが
交差する交点の左端座標Ｘ１と右端座標Ｘ２とが特定さ
れたら、次に、変数Ｘ１の値と変数Ｘ２の値とを加算し
た後に２で除算することによって、円形視野のＸ軸方向
の中心座標が計算されるので、得られた値を変数Ｘ０に
代入しＸ軸方向の中心座標値とする（ステップ８１
４）。

【００６５】キーボードやマウス等の入力デバイス２０
５によって指定されたＸ軸方向の座標値ｘに基づいて、
前述するステップ８０１〜８１４で示した処理と同様に
して、Ｙ軸方向の中心座標値Ｙ０に得ることができるの
で、詳細については省略する。

【００６６】以降の処理は、前述した実施の形態１と同
様に、得られた補正用に撮像したホールチャート像及び
エアー像を含む全ての投影像の円形視野における中心座
標（Ｘ０，Ｙ０）に基づいて、予め定めた投影像におけ
る円形視野の中心座標から、他の投影像における円形視
野の中心座標とをそれぞれ減算することによって、基準
とする投影像に対する他の投影像の円形視野のＸ軸方向
及びＹ軸方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が演算されるの
で、このずれ量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて各投影像に映
像される円形視野すなわちＩ．Ｉ．視野像の位置を補正
することによって、視野ずれの補正処理が完了する。な
お、実施の形態２の視野補正処理についても前述した実
施の形態１の視野補正処理と同様に、特定の透過像を基
準の透過像とし、この基準とした透過像に対するずれ量
（ΔＸ，ΔＹ）を演算する構成としたが、予め円形視野
の中心位置を設定しておき、この中心位置に対する全て
の投影像の中心位置のずれを補正してもよいことはいう
までもない。

【００６７】以上説明したように、実施の形態２のＸ線
装置では、Ｉ．Ｉ．視野像となる円形視野の中心位置の
算出処理において、円形視野とこの円形視野を通るＹ軸
方向及びＸ軸方向の直線との交点の座標位置を特定し、
その座標位置から中心位置すなわち中心座標を算出する
構成としているので、前述した実施の形態１のＸ線装置
と同様の効果を得ることができる。

【００６８】なお、実施の形態２のＸ線装置において、
円形視野と交差する直線はＸ軸方向あるいはＹ軸方向に
平行な直線に限定されることはなく、例えば、入力デバ
イス２０５のマウスによって指定されたＸ軸方向あるい
はＹ軸方向に平行でない任意の直線でもよいことはいう
までもない。特に、このような直線の場合であっても、
前述する場合と同様に手順によって、円形視野と直線と
が交差するＸ軸及びＹ軸の位置が１度の直線の指定でで
きるので、直線の指定に要する負荷を低減できるという
効果もある。

【００６９】また、実施の形態２のＸ線装置では、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．１０２から出射される可視光像であるＩ．Ｉ．
視野像がテレビカメラ１０３の視野範囲内に全て収まっ
ている場合について説明したが、これに限定されること
はなく、Ｉ．Ｉ．視野像の一部がテレビカメラ１０３の
視野範囲からはずれている場合であっても、テレビカメ
ラ１０３で撮像された投影像における領域がＩ．Ｉ．視
野像の領域とそれ以外の領域とに分けることが可能なら
ば、この領域に画素列を設定しこの画素列と円形視野と
の交点位置の左端座標Ｘ１及び右端座標Ｘ２並びに上端
座標Ｙ１及び下端座標Ｙ２を演算し、この座標位置から
中心位置すなわち中心座標を算出することができるの
で、前述した実施の形態１のＸ線装置と同様の効果を得
ることができる。

【００７０】（実施の形態３）実施の形態３のＸ線装置
は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の視野の重心位置を各投影像の基準位
置とするものである。ただし、実施の形態３のＸ線装置
は、実施の形態２のＸ線装置と同様に、画像処理装置１
０７を構成するＣＰＵ２０３で動作するプログラムによ
って実現される視野補正手段での視野ずれの補正処理に
おけるＩ．Ｉ．視野像となる円形視野の中心位置の算出
手順を除く他の構成は、実施の形態１のＸ線装置と同様
となるので、以下の説明では、視野補正手段における視
野ずれの補正処理についてのみ詳細に説明する。

【００７１】実施の形態３のＸ線装置では、補正用に撮
像したホールチャート像及びエアー像を含む全ての投影
像に対して、各画素の画素値が所定のしきい値以上であ
るかを判定し、このしきい値以上の画素の画素値を予め
設定した画素値Ｍに置換し、しきい値よりも小さい画素
の画素値をＮに置換する２値化処理によって、実施の形
態１，２と同様に、テレビカメラ１０３で撮像された投
影像における領域を、Ｉ．Ｉ．視野像の領域と、それ以
外の領域とに分ける。

【００７２】次に、２値化した画像の重心を求める。重
心の計算方法としては、例えば、重心の座標を（Ｘｇ，
Ｙｇ）、画素座標（ｘ，ｙ）における画素値をＰ（ｘ，
ｙ）とした場合、下記の式４及び式５によって計算でき
る。

【００７３】

【数１】 ここで、テレビカメラ１０３の固体撮像素子の視野が正
方形であり、Ｉ．Ｉ．視野像の形状が円形すなわちＸ線
Ｉ．Ｉ．１０２から出射される透過像映像が円形である
ならば、２値化された投影像におけるＩ．Ｉ．視野像の
領域とその他の領域の重心位置は、Ｉ．Ｉ．視野像の中
心となる。

【００７４】すなわち、補正用に撮像したホールチャー
ト像及びエアー像を含む全ての投影像を２値化した画像
に対して、前述する式４及び式５に基づいて、重心位置
を計算することによって、Ｉ．Ｉ．視野像の中心位置
（Ｘ０，Ｙ０）を特定することができる。

【００７５】従って、前述した重心位置の計算によって
得られた全ての投影像に対して、各投影像の円形視野に
おける中心座標（Ｘ０，Ｙ０）に基づいて、予め定めた
投影像における円形視野の中心座標から、他の投影像に
おける円形視野の中心座標とをそれぞれ減算することに
よって、基準とする投影像に対する他の投影像の円形視
野のＸ軸方向及びＹ軸方向のずれ量（ΔＸ，ΔＹ）が演
算されるので、このずれ量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて各
投影像に映像される円形視野すなわちＩ．Ｉ．視野像の
位置を補正することによって、視野ずれの補正処理が完
了する。なお、実施の形態１の視野補正処理についても
前述した実施の形態１の視野補正処理と同様に、特定の
透過像を基準の透過像とし、この基準とした透過像に対
するずれ量（ΔＸ，ΔＹ）を演算する構成としたが、予
め円形視野の中心位置を設定しておき、この中心位置に
対する全ての投影像の中心位置のずれを補正してもよい
ことはいうまでもない。

【００７６】以上説明したように、実施の形態３のＸ線
装置では、Ｉ．Ｉ．視野像となる円形視野の基準とする
位置の算出処理において、全ての投影像に対して、テレ
ビカメラ１０３で撮像された投影像における領域を、
Ｉ．Ｉ．視野像の領域とそれ以外の領域とに分けるため
の２値化処理を行った後に、この２値化された全ての投
影像における重心位置をそれぞれ計算することによっ
て、Ｉ．Ｉ．視野像となる円形視野の中心位置を計算す
る構成としているので、前述した実施の形態１のＸ線装
置と同様の効果を得ることができる。

【００７７】（実施の形態４）図１０は本発明の実施の
形態４のＸ線装置における視野ずれの補正動作を説明す
るための動作フローであり、図１１はＸ線Ｉ．Ｉ．の視
野とテレビカメラの視野との位置関係を説明するための
図である。ただし、実施の形態４のＸ線装置は、画像処
理装置１０７を構成するＣＰＵ２０３で動作するプログ
ラムによって実現される視野補正手段での視野ずれの補
正処理におけるＩ．Ｉ．視野像となる視野ずれの算出手
順を除く他の構成は、実施の形態１のＸ線装置と同様と
なるので、以下の説明では、視野補正手段における視野
ずれの算出処理についてのみ詳細に説明する。

【００７８】実施の形態４のＸ線装置では、以上に説明
した実施の形態１〜３における視野ずれ補正のように、
Ｉ．Ｉ．視野像の領域から算出される基準位置の一例で
あるである中心位置から間接的に視野ずれを算出するも
のではなく、各投影像に映像されるＩ．Ｉ．視野像領域
を特定し、この特定されたＩ．Ｉ．視野像領域を比較す
ることによって、視野ずれを補正するものである。ただ
し、実施の形態４に示す視野ずれの補正は、Ｘ線Ｉ．
Ｉ．１０２の視野形状すなわちＩ．Ｉ．視野像の形状が
方形の場合に、特に精度の高い補正を可能とするもので
ある。

【００７９】図１１に示すように、実施の形態１のＸ線
装置における視野ずれ補正処理と同様に、隣接する２辺
の内で、一方をＸ軸方向とし他方をＹ軸方向すると共
に、隣接位置の画素をＸ軸方向及びＹ軸方向の画素の基
準として０（ゼロ）番目の画素とする。従って、５１２
×５１２画素の固体撮像素子を受光素子とするとするテ
レビカメラ１０３で撮像された投影像の各画素は、Ｘ軸
方向の画素位置を示す変数Ｘと、Ｙ軸方向の画素位置を
示す変数Ｙとによって、例えば、（Ｘ，Ｙ）のように表
現可能となる。

【００８０】実施の形態４におけるＩ．Ｉ．視野像が映
像される視野ずれの算出処理は、まず、補正用に撮像し
たホールチャート像及びエアー像を含む全ての投影像に
対して、各画素の画素値が所定のしきい値以上であるか
を判定し、このしきい値以上の画素の画素値を予め設定
した画素値Ｍに置換し、しきい値よりも小さい画素の画
素値をＮに置換する（ステップ１００１）。この２値化
処理によって、実施の形態１と同様に、テレビカメラ１
０３で撮像された投影像における領域を、Ｉ．Ｉ．視野
像の領域と、それ以外の領域とに分ける。

【００８１】次に、予め設定されたあるいは入力デバイ
ス２０５を介して検者によって指定された２値化後の投
影像を基準投影像として、この基準投影像と他の２値化
後の投影像との画素値の差分を演算する（ステップ１０
０２）。この差分演算によって、２枚の投影像の内で、
Ｉ．Ｉ．視野像領域すなわち画素値がＭに置換された領
域同士、あるいはその外部領域すなわち画素値がＮに置
換された領域同士がそれぞれ重なる部分では差分値は０
（ゼロ）となる。一方、２枚の投影像の内で、Ｉ．Ｉ．
視野像領域とその外部領域とが重なる部分では差分値は
±（Ｍ−Ｎ）となる。この様子を示したのが図１１であ
り、図１１の斜線で示した領域が差分値±（Ｍ−Ｎ）と
なる領域である。

【００８２】次に、キーボードやマウス等の入力デバイ
ス２０５によって指定されたＹ軸方向の座標値ｙをＹ軸
方向を示す変数Ｙに代入する（ステップ１００３）。次
に、座標値ｙに置き変えられた変数Ｙが０（ゼロ）以上
かつ５１１以下であるかを判定し（ステップ１００
４）、変数Ｙがこの範囲以外の場合にはステップ１００
３の前に戻り、Ｙ軸方向の座標値ｙの入力待ちとなる。

【００８３】ステップ１００４において、変数Ｙが範囲
内の値であった場合には、変数Ｘを０（ゼロ）に初期化
する（ステップ１００５）。次に、変数Ｘが５１１以下
であるかを判定し（ステップ１００６）、ここで変数Ｘ
が５１１よりも大きい場合にはステップ１００３の前に
戻り、Ｙ軸方向の座標値ｙの入力待ちとなる。一方、ス
テップ１００６において、変数Ｘが５１１以下の場合に
は、変数Ｘで指定される画素（ここでは、画素の配列位
置が変数Ｘと変数Ｙで指定される（Ｘ，Ｙ）にある画
素）の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値±（Ｍ−Ｎ）であるかを
調べる（ステップ１００７）。

【００８４】このステップ１００７において、変数Ｘで
指定されるＸ番目の画素の画素値Ｐ［Ｘ］が画素値±
（Ｍ−Ｎ）でない場合には、変数Ｘに１を加算した後
（ステップ１００８）、ステップ１００６に戻り、前述
したステップ１００６から１００８までを繰り返すこと
によって、画素値が±（Ｍ−Ｎ）となる変数Ｘ、すなわ
ち入力デバイス２０５から入力された座標値ｙで指定さ
れる画素列と図１１の斜線で示す領域の左端外縁部との
交点位置の座標Ｘ１を特定する。一方、ステップ１００
７において、画素値が±（Ｍ−Ｎ）となる変数Ｘが特定
されたならば、変数Ｘの値が入力デバイス２０５から入
力された座標値ｙで指定される画素列と、図１１の斜線
で示す領域の左端外縁部との交点位置のＸ軸方向の座標
であるとして、この変数Ｘを交点位置の座標を格納する
変数Ｘ１に代入する（ステップ１００９）。

【００８５】次に、変数Ｘが５１１以下であるかを再び
判定し（ステップ１０１０）、ここで変数Ｘが５１１よ
りも大きい場合にはステップ１００３の前に戻り、Ｙ軸
方向の座標値ｙの入力待ちとなる。一方、ステップ１０
１０において、変数Ｘが５１１以下の場合には、変数Ｘ
で指定される画素の画素値Ｐ［Ｘ］が０（ゼロ）である
かを調べる（ステップ１０１１）。

【００８６】このステップ１０１１において、変数Ｘで
指定されるＸ番目の画素の画素値Ｐ［Ｘ］が０（ゼロ）
でない場合には、変数Ｘに１を加算した後に（ステップ
１０１２）、ステップ１０１０に戻り、前述したステッ
プ１０１０から１０１２までを繰り返すことによって、
画素値が０（ゼロ）となる変数Ｘ、すなわち入力デバイ
ス２０５から入力された座標値ｙで指定される画素列と
図１１の斜線で示す領域の左端内縁部との交点位置の座
標Ｘ２を特定する。一方、ステップ１０１１において、
画素値が０（ゼロ）となる変数Ｘが特定されたならば、
変数Ｘの値が入力デバイス２０５から入力された座標値
ｙで指定される画素列と、図１１の斜線で示す領域の左
端内縁部との交点位置のＸ軸方向の座標であるとして、
この変数Ｘを交点位置の座標を格納する変数Ｘ２に代入
する（ステップ１０１３）。

【００８７】以上に説明した処理によって、入力デバイ
ス２０５から入力された座標値ｙで指定される画素列
と、図１１の斜線で示す領域の左端外縁部及び左端内縁
部との交点位置のＸ軸方向の座標Ｘ１，Ｘ２とが特定さ
れたら、次に、変数Ｘ２の値から変数Ｘ１の値を減算す
ることによって、基準投影像に対する差分演算した投影
像の円形視野のＸ軸方向のずれ量ΔＸが演算される。

【００８８】次に、キーボードやマウス等の入力デバイ
ス２０５によって指定されたＸ軸方向の座標値ｘに基づ
いて、前述するステップ１００１〜１０１４で示した処
理と同様にして、Ｙ軸方向のずれ量ΔＹを得ることがで
きるので、詳細については省略する。

【００８９】以降の処理は、前述した実施の形態１と同
様に、ずれ量（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて各投影像に映像
される方形視野すなわちＩ．Ｉ．視野像の位置を補正す
ることによって、視野ずれの補正処理が完了する。な
お、実施の形態４の視野補正処理についても前述した実
施の形態１の視野補正処理と同様に、特定の透過像を基
準の透過像とし、この基準とした透過像に対するずれ量
（ΔＸ，ΔＹ）を演算する構成としたが、予め方形視野
を設定した投影像を生成しておき、この投影像に対する
計測によって得られた全ての投影像のずれを補正する構
成としてもよいことはいうまでもない。

【００９０】以上説明したように、実施の形態４のＸ線
装置では、視野補正手段における視野ずれの算出処理に
おいて、各投影像に映像されるＩ．Ｉ．視野像領域を特
定した後に、特定されたＩ．Ｉ．視野像領域と基準投影
像のＩ．Ｉ．視野像領域とを差分演算処理することによ
って視野ずれに対応する画像を生成し、この画像に基づ
いて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の視野ずれを算出する構成
としているので、前述した実施の形態１のＸ線装置と同
様の効果を得ることができる。

【００９１】なお、実施の形態２のＸ線装置と同様に、
実施の形態４のＸ線装置においても、方形視野と交差す
る直線はＸ軸方向あるいはＹ軸方向に平行な直線に限定
されることはなく、例えば、入力デバイス２０５のマウ
スによって指定されたＸ軸方向あるいはＹ軸方向に平行
でない任意の直線でもよいことはいうまでもない。特
に、このような直線の場合であっても、前述する場合と
同様に手順によって、差分演算により得られる視野ずれ
に対応する画像と直線とが交差するＸ軸及びＹ軸の位置
が１度の直線の指定でできるので、直線の指定に要する
負荷を低減できるという効果もある。

【００９２】なお、以上の説明では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．に起
因するＸ線像の歪みである糸巻き歪みの補正に本願発明
を適用した場合について詳細に説明したが、本願発明の
適用範囲は、これに限定されることはなく、例えば、テ
レビカメラ感度むらやＸ線源の照射むらを補正するため
のオフセット像とエア像とに基づく感度補正等にも適用
可能なことはいうまでもない。

【００９３】また、本実施の形態では、キャリブレーシ
ョン補正用のＸ線画像を視野ブレの基準画像としたが、
これに限定されることはなく、複数枚撮像した内の何れ
のＸ線画像を基準画像としてもよいことはいうまでもな
い。

【００９４】また、本実施の形態においては、被検体１
０８の全周方向から撮像したＸ線像に基づいて、断層像
あるいは３次元再構成を生成する場合について説明した
が、本願発明をＸ線透視撮影台や循環器系のＣアーム型
Ｘ線装置に適用した場合にも前述する効果を得ることが
できることはいうまでもない。

【００９５】また、本実施の形態１，２，３のＸ線装置
では、テレビカメラ１０３の視野形状が正方形状で、Ｘ
線Ｉ．Ｉ．１０２の視野形状が円形の場合について説明
したが、テレビカメラ１０３及びＸ線Ｉ．Ｉ．１０２の
視野形状はこれに限定されることはなく、他の形状の場
合についても、前述する手順で視野ずれを検出できるこ
とはいうまでもない。その結果、カメラ１０３及びＸ線
Ｉ．Ｉ．１０２の視野形状によらず、前述した視野ずれ
の補正ができ、前述した効果を得ることができる。

【００９６】また、実施の形態１，２のＸ線装置では、
Ｉ．Ｉ．視野像が映像される円形視野の視野ずれを算出
する際に、補正用に撮像したホールチャート像及びエア
ー像を含む全ての投影像に対して、各画素の画素値が所
定のしきい値以上であるかを判定し、この判定結果に基
づいて、投影像を２値化するいわゆる２値化処理を行う
構成としたが、実施の形態１，２のＸ線装置では、投影
像に対して２値化処理を行うことなく投影像の中心位置
を求めてもよいことはいうまでもない。ただし、２値化
処理を行うことによって、テレビカメラ１０３で撮像さ
れた投影像における領域を、Ｉ．Ｉ．視野像の領域と、
それ以外の領域とを容易に分けることができるので、演
算負荷を軽減することができ、視野ずれの補正に係わる
処理を効率的に行うことが可能となる。

【００９７】さらには、本実施の形態では、測定対象が
人体すなわち被検体１０８となる診断用のＸ線装置に本
願発明を適用した場合について説明したが、これに限定
されることはなく、例えば、測定対象が人体以外の手荷
物検査用のＸ線装置等に適用可能なことはいうまでもな
く、さらには、Ｘ線発生装置１０１と２次元検出器１０
４とが固定され、測定対象が移動する形式の３次元Ｘ線
装置にも適用可能である。すなわち、２次元検出器がＸ
線Ｉ．Ｉ．１０２のように測定対象を透過したＸ線ビー
ムを可視光に変換する手段と、テレビカメラ１０３のよ
うに可視光に変換された像を投影像として撮像する手段
とから構成される全てのＸ線装置に適用することが可能
である。

【００９８】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００９９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）補正用の投影像を撮像する必要がないので、Ｘ線
撮影の準備に要する時間を増大させることなく補正を行
うことができる。 （２）撮像画像に基づいて補正を行うので、固体撮像素
子における熱膨張等のように経時的に変化する視野ずれ
に対しても正確な補正ができる。 （３）撮像画像に基づいて補正を行うので、２次元検出
器における感度むらを容易に補正することができる。 （４）２次元投影像から測定対象の断層像及び／又は３
次元像を再構成する際に特に重要となる回転中心軸投影
位置のずれも正確に補正することができるので、３次元
的再構成像の画質を向上することができる。 （５）診断画像の画質を向上することができるので、診
断効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１のＸ線装置の概略構成
を説明するための図である。

【図２】実施の形態１の画像処理装置の概略構成を説明
するための図である。

【図３】実施の形態１の画像処理装置での画像収集から
画像表示までを説明するための動作フローである。

【図４】実施の形態１のＸ線装置における視野ずれの補
正動作を説明するための動作フローである。

【図５】ホールチャートを撮像した投影像の一例であ
る。

【図６】テレビカメラの視野とＸ線Ｉ．Ｉ．の視野との
関係を説明するための図である。

【図７】Ｘ線Ｉ．Ｉ．の視野とテレビカメラの視野との
位置関係を説明するための図である。

【図８】本発明の実施の形態２のＸ線装置における視野
ずれの補正動作を説明するための動作フローである。

【図９】Ｘ線Ｉ．Ｉ．の視野とテレビカメラの視野と位
置関係を説明するための図である。

【図１０】本発明の実施の形態４のＸ線装置における視
野ずれの補正動作を説明するための動作フローである。

【図１１】Ｘ線Ｉ．Ｉ．の視野とテレビカメラの視野と
の位置関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…Ｘ線発生装置、１０２…Ｘ線Ｉ．Ｉ．、１０３
…テレビカメラ、１０４…２次元検出器、１０５…寝
台、１０６…制御収集装置、１０７…画像処理装置、１
０８…被検体、２０１…インターフェース、２０２…メ
モリ、２０３…ＣＰＵ、２０４…ハードディスク、２０
５…入力デバイス、２０６…表示装置、２０７…バス信
号線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 大 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 4C093 AA05 CA05 EB02 FC18 FC27 FF02 FF42 5B057 AA08 BA03 CA08 CA12 CB08 CB13 CC01 CD12 CH07 DA07 DA16 DB02 DB09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象に放射状のＸ線ビームを照射す
   るＸ線源と、該Ｘ線源と対向配置され前記測定対象を透
   過したＸ線ビームから可視光像を生成する手段と該可視
   光像を２次元投影像として撮像する手段とからなる２次
   元検出手段と、予め撮像した基準となる２次元投影像か
   ら生成された補正値テーブルに基づいて前記測定対象の
   ２次元投影像を補正する手段と、該補正後の２次元投影
   像を表示する手段とを備えたＸ線装置において、 前記２次元投影像の撮像手段の視野内に映像される前記
   可視光像の生成手段の視野位置に基づいて、前記基準と
   なる２次元投影像及び前記測定対象を撮像した２次元投
   影像に映像される各可視光像の映像領域の位置ずれ量を
   演算し、該可視光像の映像領域の位置ずれを補正する手
   段を備えたことを特徴とするＸ線装置。
2. 【請求項２】 測定対象に放射状のＸ線ビームを照射す
   るＸ線源と、該Ｘ線源と対向配置され前記測定対象を透
   過したＸ線ビームから可視光像を生成する手段と該可視
   光像を２次元投影像として撮像する手段とからなる２次
   元検出手段と、予め撮像した基準となる２次元投影像か
   ら生成された補正値テーブルに基づいて前記測定対象の
   ２次元投影像を補正する手段と、該補正後の２次元投影
   像を表示する手段とを備えたＸ線装置において、 前記基準２次元投影像と前記測定対象を撮像した２次元
   投影像に映像される前記生成手段の視野領域の位置か
   ら、前記基準２次元投影像に対する前記測定対象を撮像
   した２次元投影像のずれ量を演算し、該ずれ量に基づい
   て前記補正値テーブルを補正する手段を備えたことを特
   徴とするＸ線装置。