JP2003135438A - Method, device, and program for image generation - Google Patents

Method, device, and program for image generation

Info

Publication number
JP2003135438A
JP2003135438A JP2001337429A JP2001337429A JP2003135438A JP 2003135438 A JP2003135438 A JP 2003135438A JP 2001337429 A JP2001337429 A JP 2001337429A JP 2001337429 A JP2001337429 A JP 2001337429A JP 2003135438 A JP2003135438 A JP 2003135438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subject
radiation
backprojection
image
calculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001337429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Sakaida
英之 境田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2001337429A priority Critical patent/JP2003135438A/en
Publication of JP2003135438A publication Critical patent/JP2003135438A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/484Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate an inverse projection function by using a radiograph obtained at a plurality of photographing positions and to accurately generate phase contrast images by using the inverse projection function. SOLUTION: While moving a detection panel 31, the detection panel 31 is irradiated with an X-ray 12 transmitted through an object 21 and image data Sn indicating the X-ray image of the object 21 are obtained at a plurality of the photographing positions. In an arithmetic part 40, the inverse projection function for calculating the fluctuation components of a spatial frequency is calculated from the image data Sn. In the case that a denominator of the inverse projection function becomes 0 and the inverse projection function diverges, the fluctuation components to be calculated are defined as 0. By Fourier transforming the calculated fluctuation components, the image data Sp indicating the phase contrast images are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体に照射され
た放射線を、被写体からの距離が異なる複数位置におい
て検出して複数の放射線画像を得、これら複数の放射線
画像に基づいて逆投影関数を算出し、この逆投影関数に
基づいて位相コントラスト画像を生成する画像生成方法
および装置並びに画像生成方法をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects radiation applied to a subject at a plurality of positions at different distances from the subject to obtain a plurality of radiation images, and calculates a backprojection function based on the plurality of radiation images. The present invention relates to an image generation method and apparatus for calculating and generating a phase contrast image based on this backprojection function, and a program for causing a computer to execute the image generation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、被写体に放射線(X線,α
線,β線,γ線,電子線,紫外線等)を照射して、被写
体を透過した放射線を蓄積性蛍光体シートや複数の検出
素子を2次元状に配列させた放射線検出パネル等の検出
器により検出して、被写体の放射線画像を表す画像デー
タを得、この画像データに種々の画像処理を施した後に
再生に供することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, radiation (X-ray, α
Rays, β rays, γ rays, electron rays, ultraviolet rays, etc.) to radiate the radiation that has passed through the subject, and the detector is a stimulable phosphor sheet or a radiation detection panel in which a plurality of detection elements are two-dimensionally arranged. The image data representing the radiation image of the object is obtained by performing the image detection, the image data is subjected to various image processing, and then the image data is reproduced.

【0003】ここで、蓄積性蛍光体シートを用いる方法
は、被写体を透過した放射線エネルギーの一部が蓄積さ
れ、その後励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに
応じた光量の輝尽発光光を発する蓄積性蛍光体(輝尽性
蛍光体)を利用して、被写体の放射線画像情報をシート
状の蓄積性蛍光体(すなわち蓄積性蛍光体シート)に記
録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で
走査して輝尽発光光を発生させ、発生した輝尽発光光を
光電的に読み取って被写体の放射線画像を表す画像デー
タを得る方法である。また、放射線検出パネルを用いる
方法は、複数の検出素子が2次元状に配設された放射線
検出パネルを利用し、これに照射された放射線量に応じ
た電気信号を各検出素子において生成し、この電気信号
に基づいて被写体の放射線画像を表す画像データを得る
方法である。
Here, in the method using the stimulable phosphor sheet, a part of the radiation energy transmitted through the subject is accumulated, and when excitation light is irradiated thereafter, stimulated emission light of a light amount corresponding to the accumulated energy is emitted. Using the stimulable phosphor (stimulable phosphor), the radiation image information of the subject is recorded on the sheet-shaped stimulable phosphor (that is, the stimulable phosphor sheet), and the stimulable phosphor sheet is used as a laser beam. Is a method of generating stimulated emission light by scanning with excitation light such as, and photoelectrically reading the generated stimulated emission light to obtain image data representing a radiation image of a subject. Further, the method using the radiation detection panel uses a radiation detection panel in which a plurality of detection elements are two-dimensionally arranged, and generates an electric signal in each detection element according to the radiation dose applied to the radiation detection panel. This is a method of obtaining image data representing a radiation image of a subject based on this electric signal.

【0004】ところで、このようにして得られる放射線
画像は、被写体における透過放射線の強度差を画像とし
て表したものである。例えば、骨部と軟部とを含む被写
体を撮影した場合、骨部を透過した放射線は大きく減衰
するため、検出器に達する放射線量は少なくなるが、軟
部を透過した放射線はそれほど減衰しないため、検出器
に達する放射線量は比較的多くなる。したがって、この
ような被写体の場合、骨部が白く軟部が黒く表現された
コントラスト差が大きい、すなわち情報量の多い放射線
画像が得られる。なお、このような放射線画像を強度情
報放射線画像と称する。
By the way, the radiation image thus obtained represents the difference in the intensity of the transmitted radiation in the subject as an image. For example, when a subject including a bone part and a soft part is photographed, the radiation that has passed through the bone part is greatly attenuated, so that the amount of radiation that reaches the detector is small, but the radiation that has passed through the soft part is not significantly attenuated, so that the detection is performed. The radiation dose reaching the vessel is relatively high. Therefore, in the case of such a subject, a radiographic image in which the bone portion is white and the soft portion is black and the contrast difference is large, that is, a large amount of information is obtained. Note that such a radiation image is referred to as an intensity information radiation image.

【0005】しかしながら、例えば乳癌診断のように、
被写体が主として軟部のみから構成されるものである場
合、組織による放射線減衰量の差がそれほど大きくない
ため、コントラスト差が小さい、すなわち情報量が少な
い放射線画像しか得られない。
However, for example in breast cancer diagnosis,
When the subject is mainly composed of only the soft part, the difference in radiation attenuation amount due to the tissue is not so large, so that only a radiation image with a small contrast difference, that is, a small amount of information can be obtained.

【0006】このため、被写体を透過することにより生
じる放射線の位相差を可視化する位相コントラスト撮影
方法が提案されている。この位相コントラスト撮影方法
は、放射線は光と同様に電磁波であって波が進行して伝
搬することから、2つの異なる物質に放射線を照射した
場合、物質中での放射線の伝わり方の相違により、物質
の透過の前後で放射線の波の位相が異なって位相差が生
じる、という事実に基づいて被写体の撮影を行うもので
ある。ここで、被写体が軟部の場合には、放射線の減衰
量の差よりも放射線の位相差の方が大きくなるため、位
相コントラスト撮影方法により撮影を行って放射線の位
相差を位相コントラスト画像として表すことにより、軟
部に含まれる組織の微妙な相違を可視化することかでき
る。なお、位相コントラスト撮影方法については、「Pe
ter Cloetens, et al., "Quantitative aspects of coh
erent hard X-ray imaging: Talbot image and hologra
phic reconstruction", Proc, SPIE, Vol.3154(1977),
72-82(文献1)」および「Peter Cloetens, et al., "
Hard x-ray phase imaging using simple propagation
of a coherent synchrotron radiation beam", J.Phys.
D:Appl. Phys.32(1999), A145-A151(文献2)」にそ
の詳細が記載されている。
Therefore, there has been proposed a phase contrast imaging method for visualizing a phase difference of radiation caused by passing through a subject. In this phase contrast imaging method, since radiation is an electromagnetic wave similar to light and a wave propagates and propagates, when two different substances are irradiated with radiation, the difference in how the radiation propagates in the substance causes The subject is photographed based on the fact that the phases of the radiation waves are different before and after the transmission of the substance, resulting in a phase difference. Here, when the subject is a soft part, the phase difference of the radiation becomes larger than the difference of the attenuation amount of the radiation, so the phase contrast imaging method is used to capture the phase difference of the radiation as a phase contrast image. This makes it possible to visualize a subtle difference in tissues contained in the soft part. For the phase contrast imaging method, see `` Pe
ter Cloetens, et al., "Quantitative aspects of coh
erent hard X-ray imaging: Talbot image and hologra
phic reconstruction ", Proc, SPIE, Vol.3154 (1977),
72-82 (Reference 1) "and" Peter Cloetens, et al., "
Hard x-ray phase imaging using simple propagation
of a coherent synchrotron radiation beam ", J. Phys.
D: Appl. Phys. 32 (1999), A145-A151 (reference 2) "for details.

【0007】これらの文献によると、被写体からの距離
が異なる複数の撮影位置において2次元検出器を用いて
撮影を行うことにより複数の放射線画像を表す画像デー
タを得、複数の画像データを用いて予め定められたアル
ゴリズムに基づく演算を行うことにより、位相コントラ
スト画像を生成することができる。
According to these documents, image data representing a plurality of radiation images is obtained by performing imaging using a two-dimensional detector at a plurality of imaging positions having different distances from the subject, and using the plurality of image data. A phase contrast image can be generated by performing an operation based on a predetermined algorithm.

【0008】ところで、位相コントラスト撮影方法によ
り得られた、複数の放射線画像を表す画像データから位
相コントラスト画像を生成する場合に、逆投影関数を算
出して位相コントラスト画像を生成する方法も提案され
ている。以下、この方法について説明する。なお、この
方法は、「M.Op de Beeck, D.Van Dyck, W.Coene, "Wav
e function reconstruction in HRTEM: the parabola m
ethod", Ultramicroscopy 64(1996), 167-183(文献
3)」に記載された方法を2次元画像に適用したもので
ある。
By the way, when a phase contrast image is generated from image data representing a plurality of radiation images obtained by the phase contrast imaging method, a method of calculating a back projection function to generate the phase contrast image has also been proposed. There is. Hereinafter, this method will be described. This method is described in "M.Op de Beeck, D.Van Dyck, W.Coene," Wav
e function reconstruction in HRTEM: the parabola m
ethod ", Ultramicroscopy 64 (1996), 167-183 (reference 3)" is applied to a two-dimensional image.

【0009】図6は位相コントラスト撮影を説明するた
めの図である。図6に示すように、2次元検出器と物体
との距離zをz1〜zNまで変更して撮影を行うことによ
り、N個のX線画像(以下X線強度画像とする)I
,…Iが得られたものとする。そして、X線強度
画像を用いて被写体101の透過率qを求めることを考
える。なお、X線強度画像I(n=1〜N)は、画像
上における各画素の値に対応するものであり、厳密には
(x,y)(x,yは画像上の位置を表す)と表記
すべきものであるが、図6においては、(x,y)は省
略して表すものとする。ここで、2次元検出器において
得られる画像データと2次元検出器に照射される放射線
の強度との関係は予め分かっているため、その関係を表
すテーブルを用意しておき、そのテーブルを参照するこ
とにより、2次元検出器において得られる画像データか
らX線強度画像を得ることができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining phase contrast imaging. As shown in FIG. 6, by changing the distance z between the two-dimensional detector and the object from z 1 to z N and performing imaging, N X-ray images (hereinafter referred to as X-ray intensity images) I 1
It is assumed that I 2 , ... IN are obtained. Then, it is considered that the transmittance q of the subject 101 is obtained using the X-ray intensity image. The X-ray intensity image I n (n = 1 to N) corresponds to the value of each pixel on the image, and strictly speaking, I n (x, y) (x, y are positions on the image. However, in FIG. 6, (x, y) is omitted. Here, since the relation between the image data obtained by the two-dimensional detector and the intensity of the radiation applied to the two-dimensional detector is known in advance, a table showing the relation is prepared and the table is referred to. Thereby, an X-ray intensity image can be obtained from the image data obtained by the two-dimensional detector.

【0010】フレネル回折の式によると、透過率q
(x,y)の物体を透過して物体からの距離zに到達す
るX線の波Ψz(x,y)は、下記の式(1)により表
される。
According to the Fresnel diffraction formula, the transmittance q
The wave Ψ z (x, y) of the X-ray that passes through the object (x, y) and reaches the distance z from the object is represented by the following equation (1).

【0011】[0011]

【数1】 式(1)において*は畳み込み積分を表し、hz(x,
y)は下記の式(2)に示すフレネル伝播式である。な
お、式(2)において、iは虚数単位、λはX線の波長
を示す。
[Equation 1] In Expression (1), * represents convolution integral, and h z (x,
y) is the Fresnel propagation equation shown in the following equation (2). In the formula (2), i represents an imaginary unit and λ represents the wavelength of X-ray.

【0012】[0012]

【数2】 [Equation 2]

【0013】ところで、X線は可視光と同様に電磁波の
一種であり、波長が数十〜0.01nmのもののことを
いう。電磁波は、粒子性と波動性という2つの特徴を有
するが、X線の波はX線の波動としての性質を表すもの
である。通常、波は振幅と位相(ある基準位置からの位
相)という2つの情報を有するが、実際に検出できるの
は、振幅の二乗により表される波のエネルギーすなわち
X線の強度であり、式(1)に示すようなX線の波、す
なわちX線の振幅と位相は直接検出することができな
い。式(1)を用いると、被写体101からの距離zn
(n=1〜N)の撮影位置において得られるX線の強度
n(x,y)は、下記の式(3)により表される。
By the way, X-ray is a kind of electromagnetic wave like visible light, and has a wavelength of several tens to 0.01 nm. Electromagnetic waves have two characteristics of particle nature and wave nature, but X-ray waves represent the nature of X-ray waves. Usually, a wave has two pieces of information, an amplitude and a phase (a phase from a certain reference position), but what can be actually detected is the energy of the wave represented by the square of the amplitude, that is, the intensity of the X-ray, and the equation ( The X-ray wave as shown in 1), that is, the amplitude and phase of the X-ray cannot be directly detected. Using equation (1), the distance z n from the subject 101
The X-ray intensity I n (x, y) obtained at the imaging positions (n = 1 to N) is represented by the following equation (3).

【数3】 [Equation 3]

【0014】ここで、透過率q(x,y)を定数成分α
と変動成分Φ(x,y)、すなわち空間周波数が0の成
分と、それ以外の成分とに分解し、下記の式(4)のよ
うに表すものとする。
Here, the transmittance q (x, y) is converted into a constant component α
And the fluctuation component Φ (x, y), that is, the component having a spatial frequency of 0 and the other components are decomposed and expressed as the following formula (4).

【0015】[0015]

【数4】 [Equation 4]

【0016】式(4)を用いると式(3)は下記の式
(5)に変形することができる。
By using the equation (4), the equation (3) can be transformed into the following equation (5).

【0017】[0017]

【数5】 [Equation 5]

【0018】さらに、式(5)は下記の式(6)に変形
できる。なお、式(6)において、α、Φ(x,y)お
よびhzn(x,y)の右肩に付与されている*は、複素
共役であることを意味する。
Further, the equation (5) can be transformed into the following equation (6). In addition, in Formula (6), * attached to the right shoulder of α, Φ (x, y) and h zn (x, y) means that it is a complex conjugate.

【0019】[0019]

【数6】 [Equation 6]

【0020】さらに、式(6)をフーリエ変換すること
により、下記の式(7)を得ることができる。
Further, the following equation (7) can be obtained by Fourier transforming equation (6).

【0021】[0021]

【数7】 但し、u,v:空間周波数 δ(u,v):デルタ関数 Φ(u,v):周波数空間における変動成分 Hzn(u,v):周波数空間におけるフレネル伝播式 F[]:フーリエ変換[Equation 7] Where u, v: spatial frequency δ (u, v): delta function Φ (u, v): fluctuation component in frequency space H zn (u, v): Fresnel propagation formula in frequency space F []: Fourier transform

【0022】直流成分のみを考えると、式(7)は、下
記の式(8)となる。
Considering only the DC component, the equation (7) becomes the following equation (8).

【0023】[0023]

【数8】 [Equation 8]

【0024】式(2)より、Hzn(u,v)は、式
(9)となる。
From equation (2), H zn (u, v) becomes equation (9).

【0025】[0025]

【数9】 [Equation 9]

【0026】したがって、式(8)は下記の式(10)
となる。
Therefore, the equation (8) is given by the following equation (10).
Becomes

【0027】[0027]

【数10】 という置き換えを行うと、式(10)は下記の式(1
1)となる。
[Equation 10] Then, the equation (10) becomes the following equation (1)
It becomes 1).

【0028】[0028]

【数11】 [Equation 11]

【0029】[0029]

【数12】 [Equation 12]

【数13】 [Equation 13]

【0030】式(13)をn=1,2,…Nについて加
算すると、下記の式(14)となる。
When the equation (13) is added for n = 1, 2, ... N, the following equation (14) is obtained.

【0031】[0031]

【数14】 [Equation 14]

【0032】式(14)の右辺を式(12)を用いて変
形すると、下記の式(15)となる。
When the right side of the equation (14) is transformed using the equation (12), the following equation (15) is obtained.

【0033】[0033]

【数15】 [Equation 15]

【0034】また、左辺は下記の式(16)となる。The left side is given by the following equation (16).

【0035】[0035]

【数16】 [Equation 16]

【0036】式(15)における非線形項N.L.を無視す
ると、式(15)および式(16)から下記の式(1
7)を得ることができる。
If the nonlinear term NL in the equation (15) is ignored, the following equation (1) is obtained from the equations (15) and (16).
7) can be obtained.

【0037】[0037]

【数17】 [Equation 17]

【0038】物体が位相物体である場合には、α≒1と
考えることができる。また、位相変化は変動成分に現
れ、Φ(u,v)≒iψ(u,v)の関係が成立する。
このため、透過率q(x,y)は位相差ψ(u,v)を
用いると、上記式(4)から
If the object is a phase object, it can be considered that α≈1. Further, the phase change appears in the fluctuation component, and the relationship of Φ (u, v) ≈iψ (u, v) is established.
Therefore, if the phase difference ψ (u, v) is used for the transmittance q (x, y), from the above formula (4),

【数18】 と表すことができる。したがって、式(17)から周波
数空間における変動成分Φ(u,v)を求め、さらに式
(18)の関係を用いて位相差ψ(u,v)を求め、求
められた位相差ψ(u,v)を逆フーリエ変換すること
により、実空間における位相差ψ(x,y)を求めるこ
とができる。この位相差ψ(x,y)が位相コントラス
ト画像を表すものとなる。
[Equation 18] It can be expressed as. Therefore, the variation component Φ (u, v) in the frequency space is obtained from the equation (17), the phase difference ψ (u, v) is further obtained using the relationship of the equation (18), and the obtained phase difference ψ (u , V), the phase difference ψ (x, y) in the real space can be obtained. This phase difference ψ (x, y) represents a phase contrast image.

【0039】また、物体が位相物体である場合を考慮し
て、簡略化したアルゴリズムにより位相コントラスト画
像を求めることも可能である。以下、簡略化したアルゴ
リズムについて説明する。なお、上記式(17)のアル
ゴリズムをアルゴリズム1、以降説明するアルゴリズム
をアルゴリズム2とする。
Further, in consideration of the case where the object is a phase object, the phase contrast image can be obtained by a simplified algorithm. Hereinafter, the simplified algorithm will be described. The algorithm of the above equation (17) is referred to as algorithm 1, and the algorithm described below is referred to as algorithm 2.

【0040】位相物体の透過率q(x,y)と位相差ψ
(x,y)とは、上記式(18)に示す関係が成立す
る。式(18)における
Phase object transmittance q (x, y) and phase difference ψ
The relationship shown in the above equation (18) is established with (x, y). In equation (18)

【数19】 と表すことができる。[Formula 19] It can be expressed as.

【0041】さらに、式(19)をフーリエ変換すると
下記の式(20)となる。
Further, when the equation (19) is Fourier transformed, the following equation (20) is obtained.

【0042】[0042]

【数20】 [Equation 20]

【0043】式(20)を式(10)に代入すると、下
記の式(21)となる。
Substituting equation (20) into equation (10) yields equation (21) below.

【0044】[0044]

【数21】 [Equation 21]

【0045】簡便のため、非線形項である第2項および
第3項が十分に小さい場合には、式(21)は下記の式
(22)に変形することができる。
For simplicity, if the second and third terms, which are nonlinear terms, are sufficiently small, equation (21) can be transformed into equation (22) below.

【0046】[0046]

【数22】 [Equation 22]

【0047】したがって、変動成分α*Φ(u,v)は
下記の式(23)により表すことができる。
Therefore, the fluctuation component α * Φ (u, v) can be expressed by the following equation (23).

【0048】[0048]

【数23】 [Equation 23]

【0049】精度を向上させるために、式(23)をn
=1,2,…Nについて平均すると、下記の式(24)
となる。
In order to improve the accuracy, equation (23) is changed to n
= 1, 2, ... N averaged, the following formula (24)
Becomes

【0050】[0050]

【数24】 [Equation 24]

【0051】ところで、物体が位相物体であり、位相の
変動がそれほど大きくない場合には、上記式(18)に
示す関係から、周波数空間における位相差ψ(u,v)
は、下記の式(25)により表すことができる。
By the way, when the object is a phase object and the fluctuation of the phase is not so large, the phase difference ψ (u, v) in the frequency space is obtained from the relationship shown in the above equation (18).
Can be expressed by the following equation (25).

【0052】[0052]

【数25】 [Equation 25]

【0053】なお、式(25)において、In the equation (25),

【数26】 とすると、[Equation 26] Then,

【数27】 と表すことができる。したがって、アルゴリズム2は、
周波数空間における位相差ψ(u,v)を、距離z1
2,z3,…zNにおけるX線の強度I1(x,y),I2
(x,y),I3(x,y),…IN(x,y)と、それ
ぞれの距離に対応するF1(u,v),F2(u,v),
3(u,v),…FN(u,v)に基づいて算出された
変動成分の平均値により求めていることとなる。
[Equation 27] It can be expressed as. Therefore, Algorithm 2 is
The phase difference ψ (u, v) in the frequency space is represented by the distance z 1 ,
X-ray intensities I 1 (x, y), I 2 at z 2 , z 3 , ... Z N
(X, y), I 3 (x, y), ... IN (x, y) and F 1 (u, v), F 2 (u, v), corresponding to the respective distances.
That is, the average value of the fluctuation components calculated based on F 3 (u, v), ... F N (u, v) is obtained.

【0054】したがって、式(25)から位相差の空間
周波数成分ψ(u,v)を求め、逆フーリエ変換するこ
とにより実空間における位相差ψ(x,y)を求めるこ
とができる。
Therefore, the phase difference ψ (x, y) in the real space can be calculated by calculating the spatial frequency component ψ (u, v) of the phase difference from the equation (25) and performing the inverse Fourier transform.

【0055】[0055]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
ルゴリズム1においては、式(17)の分母の値が0ま
たは0に近い値となると、その空間周波数においては変
動成分の値が非常に大きくなるため、位相差すなわち位
相コントラスト画像を正確に求めることができないこと
となる。また、上記アルゴリズム2においても、式(2
3)の分母が0または0に近い値となると、そのnの時
のFn(u,v)の値が発散するため、変動成分の値が
非常に大きくなり、精度向上のために変動成分の平均値
を求めたとしても、位相差すなわち位相コントラスト画
像を正確に求めることができなくなってしまう。
However, in the above algorithm 1, when the value of the denominator of equation (17) becomes 0 or a value close to 0, the value of the variation component becomes very large at that spatial frequency. , The phase difference, that is, the phase contrast image cannot be accurately obtained. Also, in the above algorithm 2, the expression (2
When the denominator of 3) becomes 0 or a value close to 0, the value of F n (u, v) at the time of n diverges, so that the value of the fluctuation component becomes very large, and the fluctuation component is increased to improve accuracy. Even if the average value of is obtained, the phase difference, that is, the phase contrast image cannot be obtained accurately.

【0056】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、位相コントラスト画像を精度よく求めることを目的
とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to accurately obtain a phase contrast image.

【0057】[0057]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の画像
生成方法は、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過
した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の撮影
位置において検出することにより得られた複数の放射線
画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数に対
応する逆投影関数を算出し、前記各放射線画像および前
記各逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する前記
放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を前記
各空間周波数毎に算出し、該変動成分に基づいて実空間
における前記被写体の位相コントラスト画像を生成する
画像生成方法において、前記各空間周波数に対応する前
記各逆投影関数が発散するか否かを判定し、該判定結果
が否定された前記逆投影関数に基づいて算出された前記
変動成分にのみ基づいて、前記位相コントラスト画像を
生成することを特徴とするものである。
A first image generation method according to the present invention is to irradiate a subject with radiation and detect the radiation transmitted through the subject at a plurality of photographing positions at different distances from the subject. Based on a plurality of radiographic images obtained by calculating a backprojection function corresponding to each spatial frequency in the frequency space, based on each radiographic image and each backprojection function, of the radiation transmitted through the subject. In an image generation method of calculating a variation component of a phase in the frequency space for each of the spatial frequencies and generating a phase contrast image of the subject in the real space based on the variation component, each of the spatial frequencies It is determined whether or not the backprojection function diverges, and the determination result is based on only the fluctuation component calculated based on the negative backprojection function. There are, it is characterized in that to generate the phase contrast image.

【0058】「逆投影関数」とは、位相コントラスト画
像を生成するに際し、複数の撮影位置において得られる
放射線の強度から、被写体である物体が存在する位置に
おける放射線の強度および位相を推定するための関数で
あり、具体的には、アルゴリズム1の場合には、上記式
(17)における
The "back projection function" is used to estimate the intensity and phase of radiation at a position where an object, which is a subject, exists from the intensity of radiation obtained at a plurality of photographing positions when a phase contrast image is generated. Function, specifically, in the case of Algorithm 1, in the above equation (17)

【数28】 等を、アルゴリズム2の場合には、上記式(25)にお
ける
[Equation 28] Etc., in the case of Algorithm 2,

【数29】 または、上記式(27)の右辺等を逆投影関数として用
いることができる。
[Equation 29] Alternatively, the right side of the above equation (27) or the like can be used as the backprojection function.

【0059】本発明による第2の画像生成方法は、被写
体に放射線を照射し、該被写体を透過した放射線を、該
被写体からの距離が異なる複数の撮影位置において検出
することにより得られた複数の放射線画像に基づいて、
周波数空間における各空間周波数に対応する逆投影関数
を前記複数の撮影位置毎に算出し、前記各放射線画像お
よび前記逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する
前記放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を
前記各空間周波数毎に算出し、前記複数の撮影位置に対
応する前記変動成分の平均値を算出し、該変動成分の平
均値に基づいて実空間における前記被写体の位相コント
ラスト画像を生成する画像生成方法において、前記各撮
影位置における前記各空間周波数に対応する前記各逆投
影関数が発散するか否かを判定し、該判定結果が否定さ
れた前記逆投影関数に基づいて算出された前記変動成分
にのみ基づいて、前記変動成分の平均値を算出して前記
位相コントラスト画像を生成することを特徴とするもの
である。
A second image generation method according to the present invention irradiates a subject with radiation and detects the radiation transmitted through the subject at a plurality of photographing positions at different distances from the subject. Based on the radiographic image
A backprojection function corresponding to each spatial frequency in the frequency space is calculated for each of the plurality of imaging positions, and based on each of the radiation images and the backprojection function, the phase of the radiation that passes through the subject in the frequency space. A variation component is calculated for each of the spatial frequencies, an average value of the variation components corresponding to the plurality of imaging positions is calculated, and a phase contrast image of the subject in the real space is generated based on the average value of the variation components. In the image generating method, it is determined whether or not each of the backprojection functions corresponding to each of the spatial frequencies at each of the photographing positions diverges, and the determination result is calculated based on the denied backprojection function. It is characterized in that the phase contrast image is generated by calculating an average value of the fluctuation components only based on the fluctuation components.

【0060】本発明による第1の画像生成装置は、被写
体に放射線を照射し、該被写体を透過した放射線を、該
被写体からの距離が異なる複数の撮影位置において検出
することにより得られた複数の放射線画像に基づいて、
周波数空間における各空間周波数に対応する逆投影関数
を算出し、前記各放射線画像および前記各逆投影関数に
基づいて、前記被写体を透過する前記放射線の前記周波
数空間における位相の変動成分を前記各空間周波数毎に
算出し、該変動成分に基づいて実空間における前記被写
体の位相コントラスト画像を生成する生成手段を備えた
画像生成装置において、前記生成手段は、前記各空間周
波数に対応する前記各逆投影関数が発散するか否かを判
定し、該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づい
て算出された前記変動成分にのみ基づいて、前記位相コ
ントラスト画像を生成する手段であることを特徴とする
ものである。
The first image generating apparatus according to the present invention irradiates a subject with radiation and detects the radiation transmitted through the subject at a plurality of photographing positions having different distances from the subject. Based on the radiographic image
A backprojection function corresponding to each spatial frequency in the frequency space is calculated, and based on each of the radiation images and each of the backprojection functions, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is calculated in each of the spaces. In an image generating apparatus including a generating unit that calculates for each frequency and generates a phase contrast image of the subject in the real space based on the fluctuation component, the generating unit includes the back projections corresponding to the spatial frequencies. A means for determining whether or not the function diverges, and for generating the phase contrast image based only on the fluctuation component calculated based on the back projection function for which the determination result is denied. To do.

【0061】本発明による第2の画像生成装置は、被写
体に放射線を照射し、該被写体を透過した放射線を、該
被写体からの距離が異なる複数の撮影位置において検出
することにより得られた複数の放射線画像に基づいて、
周波数空間における各空間周波数に対応する逆投影関数
を前記複数の撮影位置毎に算出し、前記各放射線画像お
よび前記逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する
前記放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を
前記各空間周波数毎に算出し、前記複数の撮影位置に対
応する前記変動成分の平均値を算出し、該変動成分の平
均値に基づいて実空間における前記被写体の位相コント
ラスト画像を生成する生成手段を備えた画像生成装置に
おいて、前記生成手段は、前記各撮影位置における前記
各空間周波数に対応する前記各逆投影関数が発散するか
否かを判定し、該判定結果が否定された前記逆投影関数
に基づいて算出された前記変動成分にのみ基づいて、前
記変動成分の平均値を算出して前記位相コントラスト画
像を生成する手段であることを特徴とするものである。
The second image generating apparatus according to the present invention irradiates a subject with radiation and detects the radiation transmitted through the subject at a plurality of photographing positions having different distances from the subject. Based on the radiographic image
A backprojection function corresponding to each spatial frequency in the frequency space is calculated for each of the plurality of imaging positions, and based on each of the radiation images and the backprojection function, the phase of the radiation that passes through the subject in the frequency space. A variation component is calculated for each of the spatial frequencies, an average value of the variation components corresponding to the plurality of imaging positions is calculated, and a phase contrast image of the subject in the real space is generated based on the average value of the variation components. In the image generating apparatus including the generating unit, the generating unit determines whether or not the backprojection functions corresponding to the spatial frequencies at the photographing positions diverge, and the determination result is denied. Means for calculating the average value of the fluctuation components based on only the fluctuation components calculated based on the back projection function to generate the phase contrast image It is characterized in that.

【0062】なお、本発明による第1および第2の画像
生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
として提供してもよい。
The first and second image generation methods according to the present invention may be provided as a program for causing a computer to execute.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明による第1の画像生成方法および
装置によれば、各空間周波数に対応する各逆投影関数が
発散するか否かが判定され、判定結果が否定された、す
なわち発散しないと判定された逆投影関数に基づいて算
出された変動成分にのみ基づいて、位相コントラスト画
像が生成される。すなわち、分母の絶対値が所定のしき
い値未満となる等により、発散する逆投影関数に基づい
て算出される変動成分は、位相コントラスト画像を生成
する際には使用しないようにしたものである。したがっ
て、値が非常に大きくなる変動成分は、位相コントラス
ト画像の生成には使用されないため、位相コントラスト
画像を精度よく生成することができる。
According to the first image generation method and apparatus of the present invention, it is determined whether or not each backprojection function corresponding to each spatial frequency diverges, and the determination result is denied, that is, divergence does not occur. The phase contrast image is generated based only on the fluctuation component calculated based on the back projection function determined to be. That is, the fluctuation component calculated based on the divergent backprojection function when the absolute value of the denominator becomes less than the predetermined threshold value is not used when generating the phase contrast image. . Therefore, the fluctuation component having an extremely large value is not used for generating the phase contrast image, and thus the phase contrast image can be accurately generated.

【0064】本発明による第2の画像生成方法および装
置によれば、各撮影位置における各空間周波数に対応す
る各逆投影関数が発散するか否かが判定され、判定結果
が否定された、すなわち発散しないと判定された逆投影
関数に基づいて算出される変動成分にのみ基づいて、変
動成分の平均値が算出されて位相コントラスト画像が生
成される。すなわち、分母の絶対値が所定のしきい値未
満となる等により、発散する逆投影関数に基づいて算出
される変動成分は、位相コントラスト画像を生成する際
には使用しないようにしたものである。したがって、値
が非常に大きくなる変動成分は、位相コントラスト画像
の生成には使用されないため、位相コントラスト画像を
精度よく生成することができる。
According to the second image generating method and apparatus of the present invention, it is judged whether or not each backprojection function corresponding to each spatial frequency at each photographing position diverges, and the judgment result is denied, that is, The average value of the variation components is calculated based on only the variation components calculated based on the backprojection function determined not to diverge, and the phase contrast image is generated. That is, the fluctuation component calculated based on the divergent backprojection function when the absolute value of the denominator becomes less than the predetermined threshold value is not used when generating the phase contrast image. . Therefore, the fluctuation component having an extremely large value is not used for generating the phase contrast image, and thus the phase contrast image can be accurately generated.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態
による画像生成装置を適用した撮影装置の構成を示す概
略ブロック図である。図1に示すように、この撮影装置
は、被写体21にX線を照射するX線源10と、被写体
21を支持する被写体支持部20と、被写体21を透過
したX線を被写体21からの距離zn(n=1〜N)が
異なる複数の撮影位置において検出して、被写体21の
複数のX線画像を表す画像データSn(n=1〜N)を
得る記録部30と、複数の画像データSnを用いて位相
コントラスト画像を表す画像データSpを生成する演算
部40とを備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a photographing device to which an image generating device according to the first embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, this imaging apparatus includes an X-ray source 10 that irradiates an object 21 with X-rays, an object support unit 20 that supports the object 21, and an X-ray that has passed through the object 21 from the object 21. A recording unit 30 that obtains image data Sn (n = 1 to N) representing a plurality of X-ray images of the subject 21 by detecting at a plurality of imaging positions with different z n (n = 1 to N), and a plurality of images. And a calculation unit 40 that generates image data Sp representing a phase contrast image using the data Sn.

【0066】なお、被写体21は、その形状が主として
位相変化により表現できる位相物体である。
The subject 21 is a phase object whose shape can be expressed mainly by a phase change.

【0067】X線源10は、シンクロトロン放射光を発
する線源11と、シンクロトロン放射光を単色X線(以
下単にX線とする)12に単色化するシリコン等の結晶
13とを備え、線源11から発せられたシンクロトロン
放射光を結晶13において反射させることにより単色の
X線12を得るものである。
The X-ray source 10 includes a radiation source 11 which emits synchrotron radiation, and a crystal 13 such as silicon which monochromates the synchrotron radiation into monochromatic X-rays (hereinafter simply referred to as X-rays) 12. The synchrotron radiation emitted from the radiation source 11 is reflected by the crystal 13 to obtain a monochromatic X-ray 12.

【0068】被写体支持部20は被写体21を支持する
支持台24を備える。
The subject support section 20 includes a support base 24 for supporting the subject 21.

【0069】記録部30は、2次元状に配列された複数
の検出素子からなる検出パネル31と、被写体21を透
過したX線12の進行方向に対して平行な方向に検出パ
ネル31を移動させる移動手段32と、検出パネル31
の移動経路上に予め設定された複数の撮影位置におい
て、検出パネル31を構成する複数の検出素子から電気
信号を読み出して各撮影位置における画像データSnを
得る読出手段33とを備える。
The recording section 30 moves the detection panel 31 composed of a plurality of detection elements arranged two-dimensionally and the detection panel 31 in a direction parallel to the traveling direction of the X-rays 12 transmitted through the subject 21. Moving means 32 and detection panel 31
Read-out means 33 which obtains the image data Sn at each photographing position by reading electric signals from a plurality of detection elements constituting the detection panel 31 at a plurality of photographing positions set in advance on the moving path.

【0070】なお、移動手段32は、検出パネル31を
支持する、雌ネジ部が形成された支持部35と、X線1
2の進行方向と平行な方向に延在するとともに支持部3
5の雌ネジ部に螺合する雄ネジ部36と、雄ネジ部36
をX線12の進行方向に伸びる回転軸を中心として回転
させるモータ37と、モータ37の駆動および停止を制
御する制御部38とを備える。そして、制御部38によ
りモータ37を駆動することにより雄ネジ部36が回転
され、その回転方向に応じて支持部35すなわち検出パ
ネル31が被写体21に近づく方向および被写体21か
ら離れる方向に移動する。
The moving means 32 supports the detection panel 31 and a support portion 35 formed with a female screw portion, and the X-ray 1
The support portion 3 extends in a direction parallel to the traveling direction of 2 and
5, a male screw portion 36 to be screwed into the female screw portion, and a male screw portion 36.
Is provided with a motor 37 for rotating about a rotating shaft extending in the traveling direction of the X-ray 12, and a control unit 38 for controlling driving and stopping of the motor 37. Then, by driving the motor 37 by the control unit 38, the male screw portion 36 is rotated, and the support portion 35, that is, the detection panel 31 is moved in a direction approaching the subject 21 and a direction away from the subject 21 depending on the rotating direction.

【0071】演算部40は、上述したアルゴリズム1を
用いて、複数の画像データSnにより表される各X線画
像の周波数空間における各空間周波数に対応する逆投影
関数を算出し、各X線線画像および各逆投影関数に基づ
いて周波数空間における位相の変動成分を算出し、この
変動成分に基づいて実空間における位相コントラスト画
像を表す画像データSpを生成する。
Using the algorithm 1 described above, the calculation section 40 calculates the backprojection function corresponding to each spatial frequency in the frequency space of each X-ray image represented by the plurality of image data Sn, and calculates each X-ray ray. The fluctuation component of the phase in the frequency space is calculated based on the image and each backprojection function, and the image data Sp representing the phase contrast image in the real space is generated based on the fluctuation component.

【0072】このため、演算部40は、複数の画像デー
タSnから各空間周波数に対応する逆投影関数を算出す
る逆投影関数算出手段41、逆投影関数に基づいて周波
数空間における位相の変動成分を算出する変動成分算出
手段42、および実空間における位相コントラスト画像
を表す画像データSpを生成する実空間画像生成手段4
3を備える。
Therefore, the calculation unit 40 calculates the backprojection function corresponding to each spatial frequency from the plurality of image data Sn, and the backprojection function calculating means 41 calculates the phase fluctuation component in the frequency space based on the backprojection function. The fluctuation component calculating means 42 for calculating and the real space image generating means 4 for generating the image data Sp representing the phase contrast image in the real space.
3 is provided.

【0073】逆投影関数算出手段41は、上述したアル
ゴリズム1により下記の式(28)に示す逆投影関数F
n(u,v)(n=1〜N)を各撮影位置毎に算出す
る。
The backprojection function calculation means 41 uses the algorithm 1 described above to calculate the backprojection function F shown in the following equation (28).
n (u, v) (n = 1 to N) is calculated for each photographing position.

【0074】[0074]

【数30】 [Equation 30]

【0075】なお、各撮影位置において検出パネル31
に照射されるX線の強度と、画像データSnにより表さ
れる画像の各画素値との関係は予め検出することができ
る。したがって、この関係から画像データSnにより表
される画像の画素値をX線の強度に変換する変換テーブ
ルを作成しておき、この変換テーブルを参照することに
より、距離znにおいて取得された画像データSnによ
り表される画像の位置(x,y)における画素値からX
線の強度In(x,y)を求めることができる。さら
に、強度In(x,y)をフーリエ変換することによ
り、周波数空間におけるX線強度In(u,v)を求め
ることができる。
The detection panel 31 is provided at each photographing position.
The relationship between the intensity of the X-rays radiated on the image and each pixel value of the image represented by the image data Sn can be detected in advance. Therefore, from this relationship, a conversion table for converting the pixel value of the image represented by the image data Sn into the intensity of the X-ray is created, and by referring to this conversion table, the image data acquired at the distance z n is obtained. X from the pixel value at the position (x, y) of the image represented by Sn
The intensity I n (x, y) of the line can be determined. Further, the intensity I n (x, y) can be Fourier transformed to obtain the X-ray intensity I n (u, v) in the frequency space.

【0076】ここで、上記式(28)においては、各撮
影位置に対応する逆投影関数Fn(u,v)の分母は、
各撮影位置に拘わらず同一であり、分母をG(u,v)
とすると、G(u,v)は下記の式(29)により表す
ことができる。
In the above equation (28), the denominator of the back projection function F n (u, v) corresponding to each photographing position is
It is the same regardless of each shooting position, and the denominator is G (u, v).
Then, G (u, v) can be expressed by the following equation (29).

【0077】[0077]

【数31】 [Equation 31]

【0078】変動成分算出手段42は、ある空間周波数
(u,v)において、逆投影関数の分母G(u,v)の
絶対値が予め算出された0に近い値を有するしきい値Δ
未満となるか否かを判定する。すなわち、変動成分算出
手段42は、ある空間周波数(ui,vj)(i=1〜
U,j=1〜V、U,Vは本実施形態において再生可能
な最高周波数)において、下記の式(30)の条件を満
たすか否かを判定する。
The fluctuation component calculating means 42 has a threshold value Δ having a value in which the absolute value of the denominator G (u, v) of the backprojection function is close to 0 calculated in advance at a certain spatial frequency (u, v).
It is determined whether it is less than. That is, the fluctuation component calculating means 42 has a certain spatial frequency (ui, vj) (i = 1 to 1).
U, j = 1 to V, U and V are the highest reproducible frequencies in this embodiment, and it is determined whether or not the condition of the following formula (30) is satisfied.

【0079】[0079]

【数32】 [Equation 32]

【0080】ここで、式(30)の条件を満たす場合、
逆投影関数Fn(ui,vj)の値が発散するため、その
場合の空間周波数(ui,vj)については、位相コント
ラスト画像の算出には寄与しないよう、下記の式(3
1)に示すように、式(17)における変動成分α*Φ
(ui,vj)の値を0として扱う。
Here, when the condition of expression (30) is satisfied,
Since the value of the backprojection function F n (ui, vj) diverges, the spatial frequency (ui, vj) in that case does not contribute to the calculation of the phase contrast image, and the following equation (3)
As shown in 1), the fluctuation component α * Φ in equation (17)
The value of (ui, vj) is treated as 0.

【0081】[0081]

【数33】 [Expression 33]

【0082】そして、空間周波数(ui,vj)の値を逐
次変更し、全ての空間周波数(u,v)について変動成
分α*Φ(u,v)を算出する。
Then, the value of the spatial frequency (ui, vj) is sequentially changed, and the variation component α * Φ (u, v) is calculated for all the spatial frequencies (u, v).

【0083】実空間画像生成手段43は、周波数空間画
像生成手段42において生成された変動成分α*Φ
(u,v)から、被写体21が位相物体であることおよ
び上記式(18)に示す関係を用いて周波数空間におけ
る位相差ψ(u,v)を求め、求められた位相差ψ
(u,v)を逆フーリエ変換することにより実空間にお
ける位相差ψ(x,y)を求める。この位相差ψ(x,
y)が位相コントラスト画像を表す画像データSpとな
る。
The real space image generation means 43 has a fluctuation component α * Φ generated by the frequency space image generation means 42.
From (u, v), the subject 21 is a phase object and the phase difference ψ (u, v) in the frequency space is obtained using the relationship shown in the above equation (18), and the obtained phase difference ψ
The phase difference ψ (x, y) in the real space is obtained by inverse Fourier transforming (u, v). This phase difference ψ (x,
y) is the image data Sp representing the phase contrast image.

【0084】次いで、第1の実施形態の動作について説
明する。図2は本実施形態の動作を示すフローチャート
である。まず、線源11を駆動してシンクロトロン放射
光を結晶13において反射させることにより、X線源1
0から単色のX線12を出射して、被写体21にX線1
2を照射する(ステップS1)。これと同時に、制御部
38によりモータ37を駆動して、検出パネル31を被
写体21に最も近い初期位置から離れる方向に移動させ
る(ステップS2)。そして、移動に応じて複数の撮影
位置において読出手段33により検出パネル31を構成
する複数の検出素子の電気信号を読み出して、各撮影位
置における画像データSnを取得する(ステップS
3)。
Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of this embodiment. First, the X-ray source 1 is driven by driving the radiation source 11 to reflect the synchrotron radiation on the crystal 13.
The monochromatic X-rays 12 are emitted from 0, and the X-rays 1 are emitted to the subject 21.
Irradiate 2 (step S1). At the same time, the control unit 38 drives the motor 37 to move the detection panel 31 in a direction away from the initial position closest to the subject 21 (step S2). Then, the electric signals of the plurality of detection elements forming the detection panel 31 are read by the reading means 33 at the plurality of photographing positions according to the movement, and the image data Sn at each photographing position is acquired (step S).
3).

【0085】取得された画像データSnは演算部40に
入力され、空間周波数(ui,vj)が初期値(例えばi
=0,j=0)に設定され(ステップS4)、設定され
た空間周波数(ui,vj)に対応する逆投影関数F
n(ui,vj)が算出される(ステップS5)。そし
て、算出された逆投影関数Fn(ui,vj)の分母G
(ui,vj)がしきい値Δ未満であるか否かが判定され
(ステップS6)、ステップS6が肯定された場合に
は、変動成分α*Φ(ui,vj)=0とされる(ステッ
プS7)。ステップS6が否定された場合には、変動成
分α*Φ(ui,vj)が算出される(ステップS8)。
The acquired image data Sn is input to the arithmetic unit 40, and the spatial frequency (ui, vj) is set to an initial value (for example, i
= 0, j = 0) (step S4) and the backprojection function F corresponding to the set spatial frequency (ui, vj)
n (ui, vj) is calculated (step S5). Then, the denominator G of the calculated backprojection function F n (ui, vj)
It is determined whether or not (ui, vj) is less than the threshold value Δ (step S6), and when step S6 is affirmed, the fluctuation component α * Φ (ui, vj) = 0 is set ( Step S7). When step S6 is denied, the fluctuation component α * Φ (ui, vj) is calculated (step S8).

【0086】そして、全ての空間周波数(u,v)につ
いて変動成分α*Φ(u,v)が算出されたか否かが判
定され(ステップS9)、ステップS9が否定された場
合には次の空間周波数(例えば(ui+1,vj))が変動
成分α*Φ(ui+1,vj)を算出する関数として設定さ
れ(ステップS10)、ステップS5に戻る。ステップ
S9が肯定された場合には、算出された全ての周波数成
分における変動成分α*Φ(u,v)から位相差ψ
(u,v)が算出され、位相差ψ(u,v)が逆フーリ
エ変換されることにより実空間における位相差ψ(x,
y)が求められて、位相コントラスト画像を表す画像デ
ータSpが生成され(ステップS11)、処理を終了す
る。なお、画像データSpはモニタによる再生、あるい
はプリンタによるプリント出力に供される。
Then, it is judged whether or not the variation component α * Φ (u, v) has been calculated for all spatial frequencies (u, v) (step S9), and if step S9 is negative, then The spatial frequency (eg (ui + 1, vj)) is set as a function for calculating the fluctuation component α * Φ (ui + 1, vj) (step S10), and the process returns to step S5. When step S9 is affirmed, the phase difference ψ is calculated from the fluctuation components α * Φ (u, v) in all the calculated frequency components.
(U, v) is calculated, and the phase difference ψ (u, v) is inverse-Fourier-transformed to obtain the phase difference ψ (x, x in real space.
y) is obtained, the image data Sp representing the phase contrast image is generated (step S11), and the process ends. The image data Sp is used for reproduction by a monitor or print output by a printer.

【0087】このように、本実施形態においては、ある
空間周波数(ui,vj)に対応する逆投影関数Fn(u
i,vj)の分母G(ui,vj)の絶対値がしきい値Δ未
満となる場合には、その空間周波数の変動成分α*Φ
(ui,vj)については値を0として、実空間における
位相コントラスト画像を表す画像データSpを生成する
ようにしたものである。ここで、分母G(ui,vj)の
絶対値がしきい値Δ未満となる逆投影関数Fn(ui,v
j)は発散するため、変動成分α*Φ(ui,vj)の値が
非常に大きくなり、その結果、位相コントラスト画像を
精度よく求めることができない。本実施形態において
は、逆投影関数Fn(ui,vj)が発散する場合には、
その逆投影関数Fn(ui,vj)により算出される変動
成分α*Φ(ui,vj)の値を0として、位相コントラ
スト画像の生成に使用しないようにしたため、位相コン
トラスト画像を精度よく生成することができる。
As described above, in this embodiment, the back projection function F n (u) corresponding to a certain spatial frequency (ui, vj) is used.
When the absolute value of the denominator G (ui, vj) of (i, vj) is less than the threshold value Δ, the variation component α * Φ of the spatial frequency
The value of (ui, vj) is set to 0, and the image data Sp representing the phase contrast image in the real space is generated. Here, the backprojection function F n (ui, v) in which the absolute value of the denominator G (ui, vj) is less than the threshold value Δ
Since j) is divergent, the value of the fluctuation component α * Φ (ui, vj) becomes very large, and as a result, the phase contrast image cannot be obtained accurately. In the present embodiment, when the back projection function F n (ui, vj) diverges,
Since the value of the variation component α * Φ (ui, vj) calculated by the back projection function F n (ui, vj) is set to 0 so as not to be used for generating the phase contrast image, the phase contrast image is accurately generated. can do.

【0088】次いで、本発明の第2の実施形態について
説明する。図3は本発明の第2の実施形態による画像生
成装置を適用した撮影装置の構成を示す概略ブロック図
である。なお、第2の実施形態において、第1の実施形
態と同一の構成については同一の参照番号を付し、詳細
な説明は省略する。第2の実施形態は、上述したアルゴ
リズム2を用いて複数の画像データSnにより表される
各X線画像の各周波数空間における逆投影関数を算出
し、各X線線画像および逆投影関数に基づいて周波数空
間における位相の変動成分を算出し、この変動成分に基
づいて実空間における位相コントラスト画像を表す画像
データSpを生成する演算部140を備えた点が第1の
実施形態と異なる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of a photographing device to which the image generating device according to the second embodiment of the present invention is applied. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The second embodiment calculates the backprojection function in each frequency space of each X-ray image represented by a plurality of image data Sn using Algorithm 2 described above, and based on each X-ray image and backprojection function. This is different from the first embodiment in that a calculation unit 140 that calculates a phase variation component in the frequency space and generates image data Sp representing a phase contrast image in the real space based on the variation component is provided.

【0089】演算部140は、複数の画像データSnか
ら各空間周波数に対応する逆投影関数を算出する逆投影
関数算出手段141、逆投影関数に基づいて周波数空間
における位相の変動成分を算出する変動成分算出手段1
42、および実空間における位相コントラスト画像を表
す画像データSpを生成する実空間画像生成手段143
を備える。
The operation unit 140 calculates the backprojection function corresponding to each spatial frequency from a plurality of image data Sn, the backprojection function calculating means 141, and the fluctuation for calculating the phase fluctuation component in the frequency space based on the backprojection function. Component calculation means 1
42, and real space image generation means 143 for generating image data Sp representing a phase contrast image in the real space.
Equipped with.

【0090】逆投影関数算出手段141は、上述したア
ルゴリズム2により下記の式(32)に示す逆投影関数
F′n(u,v)を算出する。
The backprojection function calculating means 141 calculates the backprojection function F ′ n (u, v) shown in the following equation (32) by the above-mentioned algorithm 2.

【0091】[0091]

【数34】 [Equation 34]

【0092】ここで、上記式(32)においては、各撮
影位置に対応する逆投影関数F′n(u,v)の分母は
各撮影位置毎に異なり、各撮影位置に対応する逆投影関
数F′n(u,v)の分母をG′n(u,v)とすると、
分母G′n(u,v)は下記の式(33)により表すこ
とができる。
Here, in the above equation (32), the denominator of the backprojection function F ′ n (u, v) corresponding to each shooting position differs for each shooting position, and the backprojection function corresponding to each shooting position. F 'n (u, v) the denominator of G of' n (u, v) and when,
The denominator G ′ n (u, v) can be expressed by the following equation (33).

【0093】[0093]

【数35】 [Equation 35]

【0094】変動成分算出手段142は、ある空間周波
数(u,v)において、ある撮影位置に対応する逆投影
関数F′n(u,v)の分母G′n(u,v)の絶対値が
予め算出された0に近い値を有するしきい値Δ未満とな
るか否かを判定する。すなわち、変動成分算出手段14
2は、ある撮影位置znにおけるある空間周波数(ui,
vj)(i=1〜U,j=1〜V、U,Vは本実施形態
において再生可能な最高周波数)において、下記の式
(34)の条件を満たすか否かを判定する。
The fluctuation component calculating means 142 calculates the absolute value of the denominator G ′ n (u, v) of the backprojection function F ′ n (u, v) corresponding to a certain photographing position at a certain spatial frequency (u, v). Is less than a threshold value Δ having a value close to 0 calculated in advance. That is, the fluctuation component calculating means 14
2 is the spatial frequency at a photographing position z n (ui,
vj) (i = 1 to U, j = 1 to V, U and V are the highest reproducible frequencies in this embodiment), it is determined whether or not the condition of the following expression (34) is satisfied.

【0095】[0095]

【数36】 [Equation 36]

【0096】ここで、式(34)の条件を満たす場合、
逆投影関数F′n(ui,vj)の値が発散するため、そ
の場合の撮影位置znにおける空間周波数(ui,vj)
については、位相コントラスト画像の算出には寄与しな
いよう、下記の式(35)に示すように、式(23)に
おける変動成分α*Φ(ui,vj)の値を0として扱
う。
Here, when the condition of the expression (34) is satisfied,
Since the value of the backprojection function F ′ n (ui, vj) diverges, the spatial frequency (ui, vj) at the imaging position z n in that case
With respect to, the value of the fluctuation component α * Φ (ui, vj) in Expression (23) is treated as 0 so as not to contribute to the calculation of the phase contrast image, as shown in Expression (35) below.

【0097】[0097]

【数37】 [Equation 37]

【0098】そして、値が0となる変動成分α*Φ(u
i,vj)については、式(24)による平均値の算出か
ら除外して変動成分α*Φ(ui,vj)の平均値を算出
する。ここで、ある空間周波数(u,v)において、全
ての撮影位置の逆投影関数F′n(u,v)の値が発散
しない場合は、下記の式(36)により変動成分α*Φ
(u,v)の平均値を算出する。
Then, the fluctuation component α * Φ (u having a value of 0
i, vj) is excluded from the calculation of the average value by the equation (24), and the average value of the fluctuation component α * Φ (ui, vj) is calculated. Here, when the values of the backprojection function F ′ n (u, v) at all imaging positions do not diverge at a certain spatial frequency (u, v), the variation component α * Φ is calculated by the following equation (36).
The average value of (u, v) is calculated.

【0099】[0099]

【数38】 [Equation 38]

【0100】一方、被写体21からの距離がzkとなる
撮影位置においてある空間周波数(u,v)における逆
投影関数F′n(u,v)の値が発散する場合は、下記
の式(37)により変動成分α*Φ(u,v)の平均値
を算出する。
On the other hand, when the value of the backprojection function F ′ n (u, v) at a certain spatial frequency (u, v) at the shooting position where the distance from the subject 21 is zk is divergent, the following equation (37) ), The average value of the fluctuation component α * Φ (u, v) is calculated.

【0101】[0101]

【数39】 [Formula 39]

【0102】そして、空間周波数(ui,vj)の値を逐
次変更し、全ての空間周波数(u,v)について変動成
分α*Φ(u,v)の平均値を求める。
Then, the value of the spatial frequency (ui, vj) is sequentially changed, and the average value of the fluctuation components α * Φ (u, v) is obtained for all the spatial frequencies (u, v).

【0103】実空間画像生成手段143は、周波数空間
画像生成手段42において生成された変動成分α*Φ
(u,v)の平均値から周波数空間における位相差ψ
(u,v)を求め、求められた位相差ψ(u,v)を逆
フーリエ変換することにより実空間における位相差ψ
(x,y)を求める。この位相差ψ(x,y)が位相コ
ントラスト画像を表す画像データSpとなる。
The real space image generation means 143 has a fluctuation component α * Φ generated by the frequency space image generation means 42.
The phase difference ψ in the frequency space from the average value of (u, v)
(U, v) is obtained, and the obtained phase difference ψ (u, v) is inverse Fourier transformed to obtain the phase difference ψ in the real space.
Find (x, y). This phase difference ψ (x, y) becomes the image data Sp representing the phase contrast image.

【0104】次いで、第2の実施形態の動作について説
明する。図4は第2の実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。まず、線源11を駆動してシンクロトロン
放射光を結晶13において反射させることにより、X線
源10から単色のX線12を出射して、被写体21にX
線12を照射する(ステップS21)。これと同時に、
制御部38によりモータ37を駆動して、検出パネル3
1を被写体21に最も近い初期位置から離れる方向に移
動させる(ステップS22)。そして、移動に応じて複
数の撮影位置において読出手段33により検出パネル3
1を構成する複数の検出素子の電気信号を読み出して、
各撮影位置における画像データSnを取得する(ステッ
プS23)。
Next, the operation of the second embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the second embodiment. First, the radiation source 11 is driven so that the synchrotron radiation light is reflected by the crystal 13, whereby monochromatic X-rays 12 are emitted from the X-ray source 10 and X-rays the subject 21.
The line 12 is irradiated (step S21). At the same time,
The control unit 38 drives the motor 37 to drive the detection panel 3
1 is moved in a direction away from the initial position closest to the subject 21 (step S22). Then, the detection panel 3 is read by the reading means 33 at a plurality of photographing positions according to the movement.
By reading the electric signals of the plurality of detection elements constituting
The image data Sn at each shooting position is acquired (step S23).

【0105】取得された画像データSnは演算部140
に入力され、空間周波数(ui,vj)が初期値に設定さ
れ(ステップS24)、さらに、撮影位置が初期値(す
なわちn=1)に設定される(ステップS25)。そし
て、その撮影位置において、設定された空間周波数(u
i,vj)に対応する逆投影関数F′n(ui,vj)が算
出される(ステップS26)。そして、算出された逆投
影関数F′n(ui,vj)の分母G′n(ui,vj)がし
きい値Δ未満であるか否かが判定され(ステップS2
7)、ステップS27が肯定された場合には、変動成分
α*Φ(ui,vj)=0とされる(ステップS28)。
ステップS27が否定された場合には、変動成分α*Φ
(ui,vj)が算出される(ステップS29)。
The acquired image data Sn is stored in the calculation unit 140.
, The spatial frequency (ui, vj) is set to an initial value (step S24), and the photographing position is set to an initial value (that is, n = 1) (step S25). Then, at the shooting position, the set spatial frequency (u
i, the inverse projection function F 'n (ui corresponding to vj), vj) is calculated (step S26). The calculated inverse projection function F 'n (ui, vj) of the denominator G' n (ui, vj) it is determined whether it is less than the threshold delta (step S2
7) If the result at step S27 is affirmative, the fluctuation component α * Φ (ui, vj) = 0 is set (step S28).
When the step S27 is denied, the fluctuation component α * Φ
(Ui, vj) is calculated (step S29).

【0106】そして、現在変動成分α*Φ(u,v)を
算出している撮影位置が最後の撮影位置であるか否か、
すなわちn=Nであるか否かが判定され(ステップS3
0)、ステップS30が否定されるとnの値を1増加さ
せて(ステップS31)、ステップS27に戻る。ステ
ップS30が肯定されると、全ての撮影位置における変
動成分α*Φ(ui,vj)の平均値が算出される(ステ
ップS32)。
Whether or not the shooting position at which the current fluctuation component α * Φ (u, v) is calculated is the final shooting position,
That is, it is determined whether or not n = N (step S3
0), if step S30 is denied, the value of n is incremented by 1 (step S31), and the process returns to step S27. If the result at step S30 is affirmative, the average value of the fluctuation components α * Φ (ui, vj) at all the shooting positions is calculated (step S32).

【0107】続いて、全ての空間周波数(u,v)につ
いて変動成分α*Φ(u,v)の平均値が算出されたか
否かが判定され(ステップS33)、ステップS33が
否定された場合には次の空間周波数(例えば(ui+1,v
j))が変動成分α*Φ(ui+1,vj)の平均値を算出す
る関数として設定され(ステップS34)、ステップS
25に戻る。ステップS33が肯定された場合には、全
ての周波数成分における変動成分α*Φ(u,v)の平
均値から位相差ψ(u,v)が算出され、位相差ψ
(u,v)が逆フーリエ変換されることにより実空間に
おける位相差ψ(x,y)が求められて、位相コントラ
スト画像を表す画像データSpが生成され(ステップS
35)、処理を終了する。なお、画像データSpはモニ
タによる再生、あるいはプリンタによるプリント出力に
供される。
Subsequently, it is judged whether or not the average value of the fluctuation components α * Φ (u, v) has been calculated for all the spatial frequencies (u, v) (step S33), and when the step S33 is denied. Has the following spatial frequency (eg (ui + 1, v
j)) is set as a function for calculating the average value of the fluctuation component α * Φ (ui + 1, vj) (step S34), and step S34
Return to 25. When step S33 is affirmed, the phase difference ψ (u, v) is calculated from the average value of the fluctuation components α * Φ (u, v) in all the frequency components, and the phase difference ψ (u, v) is calculated.
The phase difference ψ (x, y) in the real space is obtained by performing the inverse Fourier transform on (u, v), and the image data Sp representing the phase contrast image is generated (step S
35), the process ends. The image data Sp is used for reproduction by a monitor or print output by a printer.

【0108】ここで、第2の実施形態においては、ある
空間周波数(ui,vj)に対応する逆投影関数F′
n(ui,vj)の分母G′n(ui,vj)がしきい値Δ未
満であると、逆投影関数F′n(ui,vj)が発散し、
その結果、算出される変動成分α*Φ(ui,vj)の値
が非常に大きくなる。このため、変動成分α*Φ(u,
v)の算出精度を高めるために、各撮影位置において算
出された変動成分α*Φ(u,v)の平均値を算出して
も、値が非常に大きくなったα*Φ(u,v)の影響に
より、平均値の精度が低下してしまう。
Here, in the second embodiment, the backprojection function F'corresponding to a certain spatial frequency (ui, vj).
If the denominator G ′ n (ui, vj) of n (ui, vj) is less than the threshold Δ, the backprojection function F ′ n (ui, vj) diverges,
As a result, the value of the calculated fluctuation component α * Φ (ui, vj) becomes very large. Therefore, the fluctuation component α * Φ (u,
Even if the average value of the fluctuation component α * Φ (u, v) calculated at each imaging position is calculated in order to improve the calculation accuracy of v), the value becomes very large α * Φ (u, v). ), The accuracy of the average value decreases.

【0109】第2の実施形態においては、ある空間周波
数(ui,vj)に対応する逆投影関数Fn(ui,vj)
が発散する場合には、その逆投影関数Fn(ui,vj)
により算出される変動成分α*Φ(ui,vj)の値を0
として、平均値の算出には使用しないようにしたため、
位相コントラスト画像を精度よく生成することができ
る。
In the second embodiment, the backprojection function F n (ui, vj) corresponding to a certain spatial frequency (ui, vj) is used.
, The backprojection function F n (ui, vj) of
The value of the fluctuation component α * Φ (ui, vj) calculated by
As a result, I did not use it to calculate the average value.
It is possible to accurately generate a phase contrast image.

【0110】なお、上記各実施形態においては、記録部
30において1つの検出パネル31を移動手段32によ
りX線12の進行方向に対して平行な方向に移動し、複
数の撮影位置においてそれぞれ撮影を行っているが、図
5に示すように、検出パネル31に代えて複数(ここで
は3枚)の蓄積性蛍光体シート61,62,63を使用
し、予め定められた複数の撮影位置にこれら蓄積性蛍光
体シート61,62,63をそれぞれ配設して複数の撮
影位置における撮影を同時に行ってもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, one detection panel 31 in the recording unit 30 is moved by the moving means 32 in a direction parallel to the traveling direction of the X-rays 12, and images are taken at a plurality of photographing positions. However, as shown in FIG. 5, a plurality of (here, three) stimulable phosphor sheets 61, 62, 63 are used in place of the detection panel 31, and these are placed at a plurality of predetermined photographing positions. The stimulable phosphor sheets 61, 62, 63 may be respectively provided to simultaneously perform image capturing at a plurality of image capturing positions.

【0111】なお、このようにして蓄積性蛍光体シート
61,62,63にX線画像を蓄積記録した場合には、
各シート61,62,63に励起光を照射して輝尽発光
光を発生させ、この輝尽発光光を光電的に読み取る読取
手段70において、X線画像を表す複数の画像データS
nが得られる。得られた複数の画像データSnは、上記
各実施形態と同様に演算部40(または140)に入力
され、位相コントラスト画像を表す画像データSpが生
成される。
When X-ray images are accumulated and recorded on the stimulable phosphor sheets 61, 62 and 63 in this way,
A plurality of image data S representing an X-ray image is read in the reading unit 70 that irradiates each sheet 61, 62, 63 with excitation light to generate stimulated emission light and photoelectrically reads the stimulated emission light.
n is obtained. The obtained plurality of image data Sn are input to the calculation unit 40 (or 140) as in the above embodiments, and the image data Sp representing the phase contrast image is generated.

【0112】また、上記各実施形態においては、線源1
1としてシンクロトロン放射光を発するものを用いてい
るが、これに限定されるものではない。また、被写体2
1に照射するX線12として単色X線を用いているが、
単色X線に限定されるものではない。
In each of the above embodiments, the radiation source 1
Although the one that emits the synchrotron radiation is used as No. 1, it is not limited to this. Also, subject 2
Although a monochromatic X-ray is used as the X-ray 12 for irradiating 1
It is not limited to monochromatic X-rays.

【0113】また、上記各実施形態においては、被写体
21にX線を照射しているが、X線以外の他の放射線
(α線,β線,γ線,電子線,紫外線等)を用いてもよ
い。
In each of the above embodiments, the subject 21 is irradiated with X-rays, but radiation other than X-rays (α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.) is used. Good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による画像生成装置を
適用した撮影装置の構成を示す概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a photographing device to which an image generating device according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】第1の実施形態の動作を示すフローチャートFIG. 2 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施形態による画像生成装置を
適用した撮影装置の構成を示す概略ブロック図
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a configuration of a photographing device to which an image generating device according to a second embodiment of the present invention is applied.

【図4】第2の実施形態の動作を示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.

【図5】本発明の他の実施形態による画像生成装置を適
用した撮影装置の構成を示す概略ブロック図
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of a photographing device to which an image generating device according to another embodiment of the present invention is applied.

【図6】位相コントラスト撮影を説明するための図FIG. 6 is a diagram for explaining phase contrast imaging.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 X線源 11 線源 12 X線 13 結晶 20 被写体支持部 21 被写体 30 記録部 31 検出パネル 32 移動手段 33 読出手段 40,140 演算部 61,62,63 蓄積性蛍光体シート 70 読取手段 10 X-ray source 11 radiation sources 12 X-ray 13 crystals 20 Subject support 21 subject 30 recording section 31 Detection panel 32 means of transportation 33 reading means 40,140 arithmetic unit 61,62,63 Accumulative phosphor sheet 70 reading means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06T 5/00 100 G06T 7/40 B 7/40 G21K 4/00 L G21K 4/00 A61B 6/00 350Z Fターム(参考) 2G083 AA03 BB03 BB05 CC10 DD13 EE02 2H013 AC06 4C093 AA26 AA30 CA50 EA01 EB17 FC16 FD03 FD20 FF50 5B057 AA08 BA03 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CE06 CE11 CE20 DA17 DB02 DB05 DB09 DC30 5L096 AA03 AA06 BA06 CA03 DA01 FA23 FA32 GA59 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G06T 5/00 100 G06T 7/40 B 7/40 G21K 4/00 L G21K 4/00 A61B 6/00 350Z F-term (reference) 2G083 AA03 BB03 BB05 CC10 DD13 EE02 2H013 AC06 4C093 AA26 AA30 CA50 EA01 EB17 FC16 FD03 FD20 FF50 5B057 AA08 BA03 CA02 CA08 CA12 CA06 DA06 A06 DB03 A06 DB03 A06 DB03 A05 DB06 DB03 A05 DB06 DB03 DB05 CE02 CE02 CE02 CE02 FA32 GA59

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を算出し、前記各放射線画像およ
び前記各逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する
前記放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を
前記各空間周波数毎に算出し、該変動成分に基づいて実
空間における前記被写体の位相コントラスト画像を生成
する画像生成方法において、 前記各空間周波数に対応する前記各逆投影関数が発散す
るか否かを判定し、 該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づいて算出
された前記変動成分にのみ基づいて、前記位相コントラ
スト画像を生成することを特徴とする画像生成方法。
1. A frequency space based on a plurality of radiographic images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of imaging positions at different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated, and based on each of the radiation images and each of the backprojection functions, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is determined for each of the spatial frequencies. In the image generation method of calculating and generating the phase contrast image of the subject in the real space based on the fluctuation component, it is determined whether or not each of the backprojection functions corresponding to each of the spatial frequencies diverges, Generating the phase contrast image based only on the fluctuation component calculated based on the back projection function for which the result is denied. Image generation method for the butterflies.
【請求項2】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を前記複数の撮影位置毎に算出
し、前記各放射線画像および前記逆投影関数に基づい
て、前記被写体を透過する前記放射線の前記周波数空間
における位相の変動成分を前記各空間周波数毎に算出
し、前記複数の撮影位置に対応する前記変動成分の平均
値を算出し、該変動成分の平均値に基づいて実空間にお
ける前記被写体の位相コントラスト画像を生成する画像
生成方法において、 前記各撮影位置における前記各空間周波数に対応する前
記各逆投影関数が発散するか否かを判定し、 該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づいて算出
された前記変動成分にのみ基づいて、前記変動成分の平
均値を算出して前記位相コントラスト画像を生成するこ
とを特徴とする画像生成方法。
2. A frequency space based on a plurality of radiation images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of photographing positions at different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated for each of the plurality of imaging positions, and based on each of the radiation images and the backprojection function, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is calculated. Image generation that calculates for each spatial frequency, calculates an average value of the fluctuation components corresponding to the plurality of shooting positions, and generates a phase contrast image of the subject in real space based on the average value of the fluctuation components In the method, it is determined whether or not each of the backprojection functions corresponding to each of the spatial frequencies at each of the imaging positions diverges, and the determination result is negative. Based only on the variation component calculated based on the backprojection functions, image generation method characterized by generating the phase contrast image and calculates the average value of the fluctuation component.
【請求項3】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を算出し、前記各放射線画像およ
び前記各逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する
前記放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を
前記各空間周波数毎に算出し、該変動成分に基づいて実
空間における前記被写体の位相コントラスト画像を生成
する生成手段を備えた画像生成装置において、 前記生成手段は、前記各空間周波数に対応する前記各逆
投影関数が発散するか否かを判定し、該判定結果が否定
された前記逆投影関数に基づいて算出された前記変動成
分にのみ基づいて、前記位相コントラスト画像を生成す
る手段であることを特徴とする画像生成装置。
3. A frequency space based on a plurality of radiation images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of imaging positions at different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated, and based on each of the radiation images and each of the backprojection functions, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is determined for each of the spatial frequencies. In the image generation device including a generation unit that calculates and generates a phase contrast image of the subject in the real space based on the fluctuation component, the generation unit is configured to diverge each backprojection function corresponding to each spatial frequency. Whether or not to perform the phase determination based on only the fluctuation component calculated based on the back projection function for which the determination result is denied. Image generating apparatus, characterized in that contrast is a means for generating an image.
【請求項4】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を前記複数の撮影位置毎に算出
し、前記各放射線画像および前記逆投影関数に基づい
て、前記被写体を透過する前記放射線の前記周波数空間
における位相の変動成分を前記各空間周波数毎に算出
し、前記複数の撮影位置に対応する前記変動成分の平均
値を算出し、該変動成分の平均値に基づいて実空間にお
ける前記被写体の位相コントラスト画像を生成する生成
手段を備えた画像生成装置において、 前記生成手段は、前記各撮影位置における前記各空間周
波数に対応する前記各逆投影関数が発散するか否かを判
定し、該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づい
て算出された前記変動成分にのみ基づいて、前記変動成
分の平均値を算出して前記位相コントラスト画像を生成
する手段であることを特徴とする画像生成装置。
4. A frequency space based on a plurality of radiation images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of imaging positions at different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated for each of the plurality of imaging positions, and based on each of the radiation images and the backprojection function, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is calculated. A generating unit that calculates for each of the spatial frequencies, calculates an average value of the fluctuation components corresponding to the plurality of photographing positions, and generates a phase contrast image of the subject in the real space based on the average value of the fluctuation components. In the image generating apparatus including: the generating unit diverges each of the backprojection functions corresponding to each of the spatial frequencies at each of the photographing positions. By means of determining whether or not, and based on only the fluctuation component calculated based on the back projection function for which the judgment result is denied, an average value of the fluctuation component is calculated to generate the phase contrast image. An image generating apparatus characterized by being present.
【請求項5】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を算出し、前記各放射線画像およ
び前記各逆投影関数に基づいて、前記被写体を透過する
前記放射線の前記周波数空間における位相の変動成分を
前記各空間周波数毎に算出し、該変動成分に基づいて実
空間における前記被写体の位相コントラスト画像を生成
する画像生成方法をコンピュータに実行させるためのプ
ログラムにおいて、 前記各空間周波数に対応する前記各逆投影関数が発散す
るか否かを判定する手順と、 該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づいて算出
された前記変動成分にのみ基づいて、前記位相コントラ
スト画像を生成する手順とを有するプログラム。
5. A frequency space based on a plurality of radiation images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of imaging positions at different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated, and based on each of the radiation images and each of the backprojection functions, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is determined for each of the spatial frequencies. A program for causing a computer to execute an image generation method for calculating and generating a phase contrast image of the subject in the real space based on the variation component, whether each backprojection function corresponding to each spatial frequency diverges? A procedure for determining whether or not the determination result and only the variation component calculated based on the back projection function for which the determination result is denied Zui, the program having a step of generating the phase contrast image.
【請求項6】 被写体に放射線を照射し、該被写体を
透過した放射線を、該被写体からの距離が異なる複数の
撮影位置において検出することにより得られた複数の放
射線画像に基づいて、周波数空間における各空間周波数
に対応する逆投影関数を前記複数の撮影位置毎に算出
し、前記各放射線画像および前記逆投影関数に基づい
て、前記被写体を透過する前記放射線の前記周波数空間
における位相の変動成分を前記各空間周波数毎に算出
し、前記複数の撮影位置に対応する前記変動成分の平均
値を算出し、該変動成分の平均値に基づいて実空間にお
ける前記被写体の位相コントラスト画像を生成する画像
生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
において、 前記各撮影位置における前記各空間周波数に対応する前
記各逆投影関数が発散するか否かを判定する手順と、 該判定結果が否定された前記逆投影関数に基づいて算出
された前記変動成分にのみ基づいて、前記変動成分の平
均値を算出して前記位相コントラスト画像を生成する手
順とを有するプログラム。
6. A frequency space based on a plurality of radiographic images obtained by irradiating a subject with radiation and detecting the radiation transmitted through the subject at a plurality of imaging positions having different distances from the subject. A backprojection function corresponding to each spatial frequency is calculated for each of the plurality of imaging positions, and based on each of the radiation images and the backprojection function, a variation component of the phase of the radiation passing through the subject in the frequency space is calculated. Image generation that calculates for each of the spatial frequencies, calculates an average value of the fluctuation components corresponding to the plurality of shooting positions, and generates a phase contrast image of the subject in real space based on the average value of the fluctuation components A program for causing a computer to execute the method, wherein each backprojection function corresponding to each spatial frequency at each imaging position The procedure for determining whether or not to diverge, and the phase contrast image by calculating an average value of the variation components only based on the variation components calculated based on the back projection function for which the determination result is denied. A program having a procedure for generating.
JP2001337429A 2001-11-02 2001-11-02 Method, device, and program for image generation Withdrawn JP2003135438A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001337429A JP2003135438A (en) 2001-11-02 2001-11-02 Method, device, and program for image generation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001337429A JP2003135438A (en) 2001-11-02 2001-11-02 Method, device, and program for image generation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003135438A true JP2003135438A (en) 2003-05-13

Family

ID=19152068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001337429A Withdrawn JP2003135438A (en) 2001-11-02 2001-11-02 Method, device, and program for image generation

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003135438A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516739A (en) * 2009-02-05 2012-07-26 パウル・シェラー・インスティトゥート Single-step low-dose X-ray phase-contrast imaging using a grating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516739A (en) * 2009-02-05 2012-07-26 パウル・シェラー・インスティトゥート Single-step low-dose X-ray phase-contrast imaging using a grating
US8972191B2 (en) 2009-02-05 2015-03-03 Paul Scherrer Institut Low dose single step grating based X-ray phase contrast imaging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002336232A (en) Phase-contrast image generation method and device, and program
EP2598032B1 (en) Method and apparatus for processing image and medical image system employing the apparatus
JP2006110359A (en) Method and system for scatter correction during bi-plane imaging with simultaneous exposure
WO2004092768A2 (en) Scatter rejection for composite medical imaging systems
US20080073567A1 (en) Radiological image capturing system and radiological image capturing method
JP2005509483A (en) Imaging method and apparatus
JP4137499B2 (en) Phase information restoration method, phase information restoration device, and phase information restoration program
JP4137574B2 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging program
JP2003135438A (en) Method, device, and program for image generation
JP2002336230A (en) Phase contrast picture forming method and device, and program
JP4137580B2 (en) Phase information restoration method, phase information restoration device, and phase information restoration program
US7171031B2 (en) Method, apparatus, and program for restoring phase information
JP4137514B2 (en) Radiation image construction method, radiation imaging apparatus using the same, and radiation imaging program
JP2002336229A (en) Positioning method and device, and program
JP2002336231A (en) Radiation image photographing method and device, and program
JP3775577B2 (en) Radiographic imaging method and apparatus
JP2003116827A (en) Method, apparatus, and program for generating image
JP2741236B2 (en) Exposure compensation device for radiation imaging equipment
JP4758747B2 (en) X-ray measuring apparatus, X-ray measuring method and X-ray measuring program
JP4261125B2 (en) Phase information restoration method, phase information restoration device, and phase information restoration program
US7424173B2 (en) Method, apparatus and program for restoring phase information
JP2003121950A (en) Radiographic image photographing device
JP2004140492A (en) Method and apparatus for radiation imaging, and radiation imaging program
JP4137505B2 (en) Phase information restoration method, phase information restoration device, and phase information restoration program
JP2003116826A (en) Method and apparatus for photographing radiation image

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050104