JP2008073342A - 放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被写体の厚み方向における診断対象の位置に関わらず、簡易な処理により高精細な放射線撮影画像を得ることを可能とする。
【解決手段】放射線画像撮影システム1に、X線管4及び画像検出器5aを備え、放射線撮影画像を出力する撮影装置2と、所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部3d及び記憶部3dから読み出した画像復元パラメータを用いて撮影装置2から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部3eを有する画像処理装置3とを設け、被写体を所定位置に固定する固定部材7を使用し、X線管4と固定部材7に固定された被写体の所定位置との距離をR1m、被写体Hの所定位置と画像検出器5aとの距離をR2m、X線管4の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係となるようにする。
【数1】
但し、Aは0.05以上の定数である。
【選択図】図1
【解決手段】放射線画像撮影システム1に、X線管4及び画像検出器5aを備え、放射線撮影画像を出力する撮影装置2と、所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部3d及び記憶部3dから読み出した画像復元パラメータを用いて撮影装置2から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部3eを有する画像処理装置3とを設け、被写体を所定位置に固定する固定部材7を使用し、X線管4と固定部材7に固定された被写体の所定位置との距離をR1m、被写体Hの所定位置と画像検出器5aとの距離をR2m、X線管4の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係となるようにする。
【数1】
但し、Aは0.05以上の定数である。
【選択図】図1
Description
本発明は、被写体に放射線を照射し、その放射線画像を撮影する放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法に関する。
近年、放射線画像撮影システムに用いられる放射線照射装置や放射線検出器の性能は向上しており、また、CAD(Computer-Aided Diagnosis)との連動により、放射線撮影画像から微細な病変を早期に発見することができるようになっている。更に、放射線画像撮影システムにおいては、低被曝線量でも微細な病変を高精度に診断可能な高精細な画像を得ることが求められている。
ここで、放射線撮影画像には、通常、被写体の内部で発生する散乱放射線などに起因するボケが発生する。そこで、このボケをなくして高精細な放射線撮影画像を得るために、撮影した放射線画像について点像分布関数(Point Spread Function;以下、PSFという)を画像復元パラメータとして用いた復元処理を施す放射線画像撮影システムが提案されている。
例えば、特許文献1には、X線原画像の撮影条件に応じ、被写体への入射X線に対する検出器面上での散乱X線分布を示すPSFを補正してフィルタ係数を出力し、このフィルタ係数とX線原画像とをコンボリューションして散乱X線画像を求め、X線原画像から散乱X線画像を減じて直接X線画像を求める放射線画像撮影システムが記載されている。
また、特許文献2には、被検体がない状態の拡散光の強度比と拡散光の点像分布関数(PSF)との積により拡散光の強度分布関数を求めて拡散光成分の画像を算出し、更に、均一な厚さの人体模擬被写体を配置した状態の散乱線の点像分布関数(PSF)と被検体の画像とその撮影条件から求めた散乱線の強度比との積により散乱線の強度分布関数を求めて散乱線成分の画像を算出して、前記被検体の画像から前記拡散光成分の画像及び前記散乱線成分の画像を減算することにより、X線撮影画像を劣化復元する放射線画像撮影システムが記載されている。
特許第2509181号公報
特許第3423828号公報
しかしながら、診察では患者ごとに異なる病変部位や臓器を診ることになるため、被写体の体形が異なるなど、診断対象となる病変部位や臓器が被写体内部に偏在している場合は、特許文献1又は特許文献2に記載のように、撮影条件と対応づけられた所定のPSFを画像復元パラメータとして劣化復元処理を行っても、ボケ画像を正確に劣化復元することができない場合があった。
すなわち、患者ごとに被写体の厚み方向における診断対象の位置が異なると、各診断対象を通過したX線の点像分布は異なることから、各診断対象のボケ画像を劣化復元するための画像復元パラメータも異なり、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理では各診断対象のX線撮影画像を正確に劣化復元することができないという問題があった。
その一方で、被写体の厚み方向における診断対象の位置ごとに異なる画像復元パラメータを用いて劣化復元処理を行うとすると、処理内容が複雑化してコストがかかり、また、処理の効率化を図ることができないという問題があった。
本発明の課題は、被写体の厚み方向における診断対象の位置に関わらず、簡易な処理により高精細な放射線撮影画像を得ることを可能とする放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、被写体に放射線を照射する放射線源及び被写体に照射された放射線を検出する画像検出器を有し、前記画像検出器で検出された放射線を放射線撮影画像として出力する撮影装置と、所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した画像復元パラメータを用いて前記撮影装置から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部とを備えた放射線画像撮影システムにおいて、被写体を所定位置に固定する固定部材を有し、前記放射線源と前記固定部材に固定された前記被写体の所定位置との距離をR1m、前記被写体の所定位置と前記画像検出器との距離をR2m、前記放射線源の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係を有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の放射線画像撮影システムであって、前記被写体の第1の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ1、前記第1の診察対象位置よりも前記画像検出器から離間している、前記被写体の第2の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ2としたとき、σ1/σ2≦5であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の放射線画像撮影システムであって、前記第1の診察対象位置と前記第2の診察対象位置との離間距離は、前記放射線の照射方向で300mm以下であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3いずれか一項に記載の放射線画像撮影システムであって、前記撮影装置で撮影された被写体の参照放射線撮影画像に基づいて、前記画像復元パラメータを生成する画像復元パラメータ生成部を備えることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、被写体に放射線を照射する放射線源及び被写体に照射された放射線を検出する画像検出器を有し、前記画像検出器で検出された放射線を放射線撮影画像として出力する撮影装置と、所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出した画像復元パラメータを用いて前記撮影装置から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部とを使用する放射線画像撮影方法であって、被写体を所定位置に固定する固定部材を使用し、前記放射線源と前記固定部材に固定した前記被写体の所定位置との距離をR1m、前記被写体の所定位置と前記画像検出器との距離をR2m、前記放射線源の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係とすることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5記載の放射線画像撮影方法であって、前記被写体の第1の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ1、前記第1の診察対象位置よりも前記画像検出器から離間している、前記被写体の第2の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ2としたとき、σ1/σ2≦5とすることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6記載の放射線画像撮影方法であって、前記第1の診察対象位置と前記第2の診察対象位置との離間距離を、前記放射線の照射方向で300mm以下とすることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項5〜請求項7いずれか一項に記載の放射線画像撮影方法であって、前記撮影装置で撮影された被写体の参照放射線撮影画像に基づき、前記画像復元パラメータを生成することを特徴とする。
本発明によれば、被写体の厚み方向における診断対象の位置が異なる場合、各診断対象を通過した光の点像分布が異なることにより、各診断対象の放射線撮影画像の復元処理に用いるべき画像復元パラメータも異なり、1つの画像復元パラメータのみでは正確な劣化復元処理を行うことができなかったが、上記式(1)を満足するように被写体を所定位置に固定して撮影すると、各診断対象の放射線撮影画像のボケの差を無視することができるほど両者のボケの比が小さくなることから、被写体の厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることが可能となる。
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムの実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
図1に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム1の全体構成を示す。
放射線画像撮影システム1は、被写体HにX線を照射してX線画像を撮影し、撮影したX線画像について劣化復元などの画像処理を行うものであり、図1に示すように、被写体HのX線画像を撮影する撮影装置2と、各種画像処理を行う画像処理装置3とを備えて構成されている。なお、放射線はX線に限られず、ガンマ線、電子線などであってもよい。
撮影装置2は、放射線源としてのX線管4、撮影部5及び制御装置6を備えて構成されており、固定部材7により所定位置に固定された被写体HのX線画像を撮影するようになっている。固定部材7は、例えば、樹脂などの放射線を透過する材料で構成されている。
X線管4は、被写体Hの背後側に設置され、所定の焦点径のX線を発生させて被写体Hに向けて照射するようになっている。X線管4では、この焦点径が大きくなるほど一定時間内に照射されるX線量が大きくなる。
撮影部5は、被写体Hの正面側に設置され、撮影部位に合わせてその高さ位置を調整することができるように構成されている。また、撮影部5は、画像検出器5aを内蔵している。
画像検出器5aは、照射されるX線を検出するようになっている。画像検出器5aとしては、X線エネルギーを吸収、蓄積可能な揮尽性蛍光体プレートやFPD(Flat Panel Detector)などを適用することができる。揮尽性蛍光体プレートを適用する場合、揮尽性蛍光体プレートにレーザ光などの励起光を照射し、この輝尽性蛍光体プレートから出射される輝尽光を画像信号に光電変換する図示しない読取部が撮影部5に設けられ、この読取部により生成された画像信号(アナログ信号)が制御装置6に出力される。
一方、FPDは入射したX線量に応じて電気信号を生成する変換素子がマトリクス状に配設されたものであり、FPD内で電気信号を直接生成する点で輝尽性蛍光体プレートと異なる。FPDを適用する場合は、FPD内で生成された電気信号が図示しないA/D変換器によりA/D変換され、A/D変換により得られたデジタル画像データが制御装置6に出力される。
本発明の画像検出器5aは、X線管4と、固定部材7により固定された被写体Hの所定位置、例えば固定部材7と接触する位置(被写体基準位置HB)との距離をR1、被写体基準位置HBと、画像検出器5aの検出面5Hとの距離をR2、X線管4の焦点径をDμmとして、下記式(1)の条件を満足するように設置されている。
これにより、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることができるようになっている。なお、R1,R2の上限は撮影装置2の設置場所などにより適宜定められるが、本実施形態では、X線管4と検出面5Hとの距離をR3としてR3=R1+R2≦3m、好ましくはR3≦1.5mとされている。
ここで、X線管4、画像検出器5a及び固定部材7を上記式(1)の関係となるように設置することにより、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることができる理由について説明する。
図2は、図1に示す撮影装置2におけるX線管4、被写体H及び画像検出器5aの位置関係を模式的に示した平面図である。図2において、被写体Hは、画像検出器5aの検出面5HからR2m離間された被写体基準面HBにおいて、固定部材7と接触している。
本発明では、被写体Hの第1の診察対象位置と、第1の診察対象位置よりも画像検出器5aから離間している第2の診察対象位置との離間距離を、放射線の照射方向で300mm以下とする。本実施形態では、被写体基準面HBからX線管4側に10mm変位した位置を診察対象位置Aとし、被写体基準面HBからX線管4側に310mm変位した位置を診察対象位置Bとしている。本実施形態において、診察対象位置Aを被写体基準面HBから10mm離間させ、診察対象位置Aと診察対象位置Bとを300mm離間させているのは、胸部正面画像のX線撮影画像を想定したからである。
診察対象位置A及び診察対象位置Bのそれぞれに同じ大きさの観察対象物を配置した場合、図2に示すように、画像検出器5aには、診察対象位置Aの観察対象物については点像分布σ2を有する撮影画像aが、診察対象位置Bの診察対象位置Bの観察対象物については点像分布σ1を有する撮影画像bが検出される。
ここで、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置が異なる場合、X線管4から照射されるX線の拡がりによるX線撮影画像のボケの程度は相違する。図2の例では、診察対象位置Bを通過したX線による撮影画像bの点像分布σ1の値は比較的大きく、診察対象位置Aを通過したX線による撮影画像aの点像分布σ2の値は比較的小さくなっている。このように診察対象位置A及び診察対象位置Bの点像分布δ1,δ2の値が異なり、診察対象位置A及び診察対象位置BのX線撮影画像の劣化復元処理に用いるべき画像復元パラメータが各々異なると、1つの画像復元パラメータを用いるのみでは、診察対象位置A又は診察対象位置Bのいずれか一方についてしか正確な劣化復元処理を行うことができなかった。
図3に、図2の例におけるR2の変化に応じた撮影画像aの点像分布σ1と撮影画像bの点像分布σ2とのボケの比を示す。なお、X線管4の焦点径Dは100μmとし、R1を0.65m、1.0m、2.0mと変化させた。
図3に示すように、撮影画像aと撮影画像bとのX線撮影画像のボケの比は、R1及びR2が小さくなるほど、大きくなることがわかった。なお、ボケの比(σ1/σ2)は、σ1/σ2=5.0以下の場合に、ボケの差を無視できるほど小さく、同一の画像復元パラメータを用いて劣化復元処理を行っても実用上問題ないことが経験上わかっている。本実施形態では、診察対象位置AのX線撮影画像の点像分布σ2、診察対象位置Aよりも画像検出器5aから離間している診察対象位置BのX線撮影画像の点像分布をσ1として、σ1/σ2≦5としている。より好ましくは、σ1/σ2=2.5以下である。
図4には、R1=0.65mとして、図2の例における焦点径Dの変化に応じた撮影画像aの点像分布σ2及び撮影画像bの点像分布σ1のボケの比を、異なる被写体基準面HBから検出面5Hまでの距離R2について示した。図4に示すように、撮影画像aと撮影画像bとのX線撮影画像のボケの比は、焦点径Dの常用対数に対しておよそ線形に変化することがわかった。
そこで本発明では、図3及び図4に示したボケの比と、R1、R2及びDの対数それぞれの関係に基づき、上記式(1)を満足することにより、X線撮影画像のボケの差を無視できるほど小さくしている。これにより、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることが可能となる。なお、定数Aを2.0以上とすると、図2の例においてボケの比を2.5以下とすることが可能となり、例えば、胸部側面を撮影する場合のように、診察対象位置Aと診察対象位置Bとの離間距離が300mm以上となる場合であっても、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、実用上問題のない劣化復元処理が可能となる。
図1に戻り、X線管4及び撮影部5の各々には制御装置6が電気的に接続されている。また、制御装置6には画像処理装置3が電気的に接続されている。
次に、放射線画像撮影システム1の制御構成について、図5を参照して説明する。
図5に示すように、放射線画像撮影システム1は撮影装置2及び画像処理装置3を備えて構成されており、撮影装置2は制御装置6を備えている。制御装置6は、X線管4及び撮影部5の各々と電気的に接続されており、X線管4及び撮影部5の撮影動作の制御操作を行うための操作部6a、画像信号をデジタルデータに変換するなどの各種信号処理やデータ処理を行う処理部6b、撮影装置2の各部を集中制御する制御部6c及び他の外部装置と通信を行う通信部6dを備えている。
また、画像処理装置3は、撮影部5の画像検出器5aで読み取られた画像データ(画像信号若しくはデジタル画像データ)が通信部6dを介して入力される入力部3aと、各種指示が入力される操作部3bと、画像処理装置3の各構成部分を制御する制御部3cと、各種制御データや画像データを記憶する記憶部3dと、記憶部3dに記憶された制御データを基に画像データに対して画像処理を施す画像処理部3eと、画像処理が施された画像データを表示する表示部3fとを備えて構成されている。
入力部3aは、撮影装置2の通信部6dと電気的に接続されており、画像検出器5aで読み取られた画像データが入力されるようになっている。
操作部3bは、周知のマウス、キーボード又はタッチパネル式の操作パネルなどから構成されており、ユーザにより画像処理に関する指示入力を行うことが可能となっている。
制御部3cは、CPU及びRAM(Random Access Memory)などからなり、記憶部3dに記憶された各種制御プログラムをCPUにより読み出してRAMに展開し、これらプログラムに従って各種演算や上記各構成部分の集中制御を行うようになっている。
また、制御部3cは、撮像装置2で撮影された被写体の参照放射線画像に基づき、記憶部3dに記憶される点像分布関数(PSF)の算出処理、すなわち画像復元パラメータ生成処理を行う画像復元パラメータ生成部としての機能を果たすようになっている。PSFとは、ボケ画像について劣化復元処理を行う際に用いられる関数である。また、参照放射線画像とは、PSFの算出に用いられる、被写体Hの厚み方向の所定位置の放射線画像をいう。PSFの算出処理は、被写体撮影の前(例えば装置設置時、メンテナンス時、X線管4や画像検出器5aの交換時期など)に実行される。
PSFの算出は、例えば、図6に示す板材8a(遮蔽部材)の貫通孔8bが、所定位置に設置された状態で行う。板材8aとしては、例えば図6に示すように、鉛などの放射線を遮蔽する材料から成り、貫通孔8bが形成された板材8aなどを使用することが可能である。図6の例では、板材8aの厚さ寸法は0.01〜0.1mm、貫通孔8bの直径は数μm〜50μmとなっている。制御部3cは、操作部3bからPSF作成開始指示信号の入力を受けると、X線管4と撮影装置2の撮影部5とを制御して、板材8aの貫通孔8bの画像撮影を行う。また、制御部3cは、撮影部5により取得されたX線撮影画像データが参照画像データとして入力部3aに入力されると、その参照画像データから輝度分布を作成し、その輝度分布の線形形状に近似した関数を作成する。この作成された関数が診断対象の各診察対象位置のPSFである。作成されたPSFは画像復元パラメータとして記憶部3dに記憶される。
PSFは、例えば、図7に示すような分布関数となる。図7において、横軸は貫通孔8bの中心位置を0としたときの画像検出器5aの検出面5H上での変位量、縦軸は当該変位量において検出される放射線強度を最大値1.0として示したPSFである。なお、図7において示したPSFは、X線管4の焦点径500μm、X線管4から画像検出器5aまでの距離900mm、貫通孔8bの直径10μmでの参照画像データに基づいて算出したものである。
なお、本実施形態では、焦点径に起因するぼけに応じたPSFが使用されているが、焦点径に起因するぼけに加えて、被写体内の散乱線に起因するぼけを含んだPSFを使用するようにしてもよい。
記憶部3dは、制御部3cにより実行される各種プログラムや、画像処理部3eにより実行される画像処理プログラム、その実行に必要なパラメータやデータなどを記憶している。また、本実施形態の記憶部3dは、撮影装置2で撮影されたX線撮影画像データを撮影条件と共に記憶していると共に、画像復元パラメータとして、例えばPSFを記憶している。
画像処理部3eは、撮影装置2で撮影されたX線画像について、所定のPSFを画像復元パラメータとして用いた劣化復元処理を行うようになっている。具体的に、画像処理部3eは、撮影条件と対応づけられた所定のPSFを記憶部3dから読み出し、当該PSFに基づく画像復元パラメータと記憶部3dに記憶された画像データとを基に劣化復元画像を生成する。この際、X線管4、画像検出器5a及び固定部材7を上記式(1)の関係となるように設置することにより、各診断対象のボケの差は無視できるほど小さくなっていることから、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることが可能である。また、画像処理部3eは、階調補正などの他の画像処理も行うようになっている。
画像処理部3eによる劣化復元処理とは、入力部3aから入力されたX線撮影画像データに対して、画像復元パラメータであるPSFでデコンボリューションして劣化復元画像を得る処理である。すなわち、画像処理部3eは、入力部3aから入力されたX線撮影画像データに対してフーリエ変換を行う一方で、撮影条件と対応づけられた所定のPSFを記憶部3dから読み出してフーリエ変換を行い、フーリエ変換されたX線撮影画像データをフーリエ変換されたPSFで除算することにより、劣化復元画像を生成するようになっている。
なお、単にデコンボリューションをするよりも、ベイズ推定に基づく下記式(2)を実行することが好ましい。なお、下記式(2)において、HはX線撮影画像、Wは劣化復元画像、SはPSFである。また、下記式(2)のa=(1,k−K+1)max、b=(k,I)min、c=i+K−1である。なお、KはベクトルSの要素数、IはベクトルWの要素数であり、k={1、2、・・・K}、i={1、2、・・・I}である。rは繰り返し回数を表す0以上の整数である。そして、下記式(2)の初期値は下記式(3)である。
表示部3fは、ディスプレイを備えて構成されており、画像処理部3eによる画像処理後のX線撮影画像データや各種表示画面を表示するようになっている。
次に、放射線画像撮影システム1による放射線画像撮影方法について説明する。
まず、ユーザは、R1及びR2が上記式(1)の条件を満足するように、被写体Hを固定部材7に固定する。例えば、D=100μmで、R1=0.65mであればR2≧0.15m、R1=1.0mであればR2≧0.10m、R1=2.0mであればR2≧0.05mとする。
次に、ユーザは、図6に示す板材8aの貫通孔8bが、診察対象位置のいずれかに合うように設置する。次に、ユーザが操作部3bにおいてPSF作成開始指示信号を入力すると、制御部3cは、X線管4と撮像装置2の撮影部5とを制御して、板材8aの貫通孔8bの画像を撮影させる。撮影部5は、取得した参照画像データを入力部3aに入力させる(参照画像データ入力工程)。続いて、制御部3cは、入力部3aから入力された参照画像データから輝度分布を作成し、その輝度分布の線形形状に近似した関数、すなわち診断対象の各診察対象位置のPSFを作成する。また、制御部3cは、作成したPSFを画像復元パラメータとして記憶部3dに記憶する。
次に、制御装置6の制御によりX線管4がX線を発生させて被写体Hに照射すると、撮影部5の画像検出器5aは照射されるX線を検出する。この際、画像検出器5aとして揮尽性蛍光体プレートを適用すると、揮尽性蛍光体プレートはX線エネルギーを蓄積し、励起光の照射により出射された輝尽光を図示しない読取部が光電変換して、生成した画像信号(アナログ信号)を制御装置6に出力する。また、画像検出器5aとしてFPDを適用すると、FPD内で生成された電気信号を図示しないA/D変換器がA/D変換し、A/D変換で得られたデジタル画像データを制御装置6に出力する。
次に、制御装置6の通信部6dは、撮影部5において得られたX線撮影画像データを画像処理装置3に送信する。続いて、画像処理装置3の入力部3aから制御部3cを介してX線撮影画像データが入力されると、記憶部3dはそのX線撮影画像データを撮影条件と共に記憶する。
次に、画像処理部3eは画像処理を行う。図8は、画像処理部3eによる画像処理を示すフローチャートである。画像処理部3eは、入力部3aから制御部3cを介してX線撮影画像データが入力されると(ステップS1)、そのX線撮影画像データに対してフーリエ変換を行う(ステップS2)。その後、画像処理部3eは、記憶部3dから撮影条件と対応づけられた所定のPSFを読み出すと(ステップS3)、当該PSFをフーリエ変換し(ステップS4)、ステップS2でフーリエ変換されたX線撮影画像データをステップS4でフーリエ変換されたPSFで除算する(ステップS5)。そして、ステップS5の演算結果に対して逆フーリエ変換を行うことにより(ステップS6)、劣化復元画像の画像データが生成される。続いて、画像処理部3eは、他のX線撮影画像データがあればステップS2に戻り、なければ処理を終了する(ステップS7)。
続いて、制御部3cは画像処理部3eによる画像処理後のX線撮影画像データを表示部3fに表示する。
このように本実施形態の放射線画像撮影システム1及び放射線画像撮影方法によれば、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置が異なる場合、各診断対象を通過した光の点像分布が異なることにより、各診断対象の放射線撮影画像の復元処理に用いるべき画像復元パラメータも異なり、1つの画像復元パラメータのみでは正確な劣化復元処理を行うことができなかったが、上記式(1)を満足するように被写体Hを所定位置に固定して撮影すると、各診断対象の放射線撮影画像のボケの差を無視することができるほど両者のボケの比が小さくなることから、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた復元処理で高精細なX線撮影画像を得ることが可能となる。
また、被写体Hの第1の診断対象位置の、画像検出器5aで検出された放射線撮影画像である撮影画像aの点像分布をσ2、被写体Hの第2の診断対象位置の、画像検出器5aで検出された放射線撮影画像である撮影画像bの点像分布をσ1としたとき、σ1/σ2≦5となっているので、放射線撮影画像のボケの差を無視できるほど小さくして、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、1つの画像復元パラメータを用いた劣化復元処理で高精細な放射線画像を得ることが可能となる。
また、第1の診断対象位置と第2の診断対象位置の離間距離は、放射線の照射方向で300mm以下の範囲であれば、被写体Hの厚み方向における診断対象の位置に関わらず、実用上問題のない劣化復元処理が可能となる。
また、撮影装置2で撮影された被写体の参照放射線撮影画像に基づいて、復元パラメータを生成するので、X線管4や画像検出器5aの個体差に応じた復元画像を生成することが可能となる。
以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法によれば、被写体の厚み方向における診断対象の位置に関わらず、簡易な処理により高精細な放射線撮影画像を得ることが可能となる。
1 放射線画像撮影システム
2 撮影装置
3 画像処理装置
3a 入力部
3b 操作部
3c 制御部
3d 記憶部
3e 画像処理部
3f 表示部
4 X線管
5 撮影部
5a 画像検出器
5H 検出面
6 制御装置
6a 操作部
6b 処理部
6c 制御部
6d 通信部
7 固定部材
8a 板材
8b 貫通孔
2 撮影装置
3 画像処理装置
3a 入力部
3b 操作部
3c 制御部
3d 記憶部
3e 画像処理部
3f 表示部
4 X線管
5 撮影部
5a 画像検出器
5H 検出面
6 制御装置
6a 操作部
6b 処理部
6c 制御部
6d 通信部
7 固定部材
8a 板材
8b 貫通孔
Claims (8)
- 被写体に放射線を照射する放射線源及び被写体に照射された放射線を検出する画像検出器を有し、前記画像検出器で検出された放射線を放射線撮影画像として出力する撮影装置と、
所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した画像復元パラメータを用いて前記撮影装置から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部とを備えた放射線画像撮影システムにおいて、
被写体を所定位置に固定する固定部材を有し、
前記放射線源と前記固定部材に固定された前記被写体の所定位置との距離をR1m、前記被写体の所定位置と前記画像検出器との距離をR2m、前記放射線源の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係を有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
- 前記被写体の第1の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ1、前記第1の診察対象位置よりも前記画像検出器から離間している、前記被写体の第2の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ2としたとき、σ1/σ2≦5であることを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影システム。
- 前記第1の診察対象位置と前記第2の診察対象位置との離間距離は、前記放射線の照射方向で300mm以下であることを特徴とする請求項2記載の放射線画像撮影システム。
- 前記撮影装置で撮影された被写体の参照放射線撮影画像に基づいて、前記画像復元パラメータを生成する画像復元パラメータ生成部を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3いずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
- 被写体に放射線を照射する放射線源及び被写体に照射された放射線を検出する画像検出器を有し、前記画像検出器で検出された放射線を放射線撮影画像として出力する撮影装置と、
所定の画像復元パラメータを記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出した画像復元パラメータを用いて前記撮影装置から出力された放射線撮影画像に対して劣化復元処理を行う画像処理部とを使用する放射線画像撮影方法であって、
被写体を所定位置に固定する固定部材を使用し、
前記放射線源と前記固定部材に固定した前記被写体の所定位置との距離をR1m、前記被写体の所定位置と前記画像検出器との距離をR2m、前記放射線源の焦点径をDμmとしたときに、下記式(1)の関係とすることを特徴とする放射線画像撮影方法。
- 前記被写体の第1の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ1、前記第1の診察対象位置よりも前記画像検出器から離間している、前記被写体の第2の診察対象位置の、前記画像検出器で検出された放射線撮影画像の点像分布をσ2としたとき、σ1/σ2≦5とすることを特徴とする請求項5記載の放射線画像撮影方法。
- 前記第1の診察対象位置と前記第2の診察対象位置との離間距離を、前記放射線の照射方向で300mm以下とすることを特徴とする請求項6記載の放射線画像撮影方法。
- 前記撮影装置で撮影された被写体の参照放射線撮影画像に基づき、前記画像復元パラメータを生成することを特徴とする請求項5〜請求項7いずれか一項に記載の放射線画像撮影方法。
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