JP2011072605A - Ｘ線画像撮影装置、撮影方法および撮影プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トモシンセシス撮影によるＸ線断層画像を短時間で高速に再構成することができるＸ線画像撮影装置、撮影方法および撮影プログラムを提供する。
【解決手段】Ｘ線画像撮影装置は、トモシンセシス撮影により、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを取得する撮影部と、取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の画像再構成部と、フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する異常画素データ特定部と、特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力する第１の画像補正部とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、トモシンセシス撮影により取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いて、被写体の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を再構成するＸ線画像撮影装置、撮影方法および撮影プログラムに関するものである。

トモシンセシス撮影を行うＸ線画像撮影装置では、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）で検出することにより、１回の撮影操作で、被写体の、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データが取得される。そして、取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いて再構成処理を行って、被写体の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を取得することが出来る。

以下、Ｘ線断層画像の再構成について説明する。

図５（Ａ）に示すように、トモシンセシス撮影時に、Ｘ線源が位置Ｓ１からスタートしてＳ３まで移動し、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の各線源位置において被写体３０にＸ線が照射され、それぞれ、被写体３０のＸ線画像（の投影データ）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が得られるとする。

ここで、図５（Ａ）に示すように、被写体３０の高さの異なる２つの位置に撮影対象物Ａ，Ｂが存在する場合を考えてみる。各撮影位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３において、Ｘ線源から照射されたＸ線は、被写体３０を透過してＦＰＤに入射される。その結果、各撮影位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応するＸ線画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において、２つの撮影対象物Ａ，Ｂは、それぞれ異なる位置関係で投影される。

例えば、Ｘ線画像Ｐ１の場合、Ｘ線源の位置Ｓ１が、Ｘ線源の移動方向に対して、撮影対象物Ａ，Ｂよりも左側に位置するため、撮影対象物Ａ，Ｂは、それぞれ、撮影対象物Ａ，Ｂよりも右側にずれたＰ１Ａ，Ｐ１Ｂの位置に投影される。同様に、Ｘ線画像Ｐ２の場合には、ほぼ直下のＰ２Ａ，Ｐ２Ｂの位置に、Ｘ線画像Ｐ３の場合には、左側にずれたＰ３Ａ，Ｐ３Ｂの位置に投影される。

撮影対象物Ａが存在する高さの断面におけるＸ線断層画像を再構成する場合、撮影対象物Ａの投影位置Ｐ１Ａ，Ｐ２Ａ，Ｐ３Ａが一致するように、例えば、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像Ｐ１を左へ、Ｘ線画像Ｐ３を右にシフトさせて合成する（シフト加算法）。これにより、撮影対象物Ａが存在する高さのＸ線断層画像が再構成される。同様にして、任意高さの断面におけるＸ線断層画像も再構成することができる。

ところで、ＦＰＤは、Ｘ線画像の各画素に対応する複数の光電変換素子をマトリクス状に配列して構成されている。ところが、主に製造技術や周辺回路の問題により、Ｘ線を検出することができない画素や、他の画素と比べてＸ線の検出感度が異なる素子が存在する。以降、このような素子およびこの素子から生成される画像の画素を欠陥画素と呼ぶ。この欠陥画素の画像上での影響を軽減・解消するために、予めＦＰＤのパネル上の欠陥画素を覚えておきＦＰＤから読み出される投影データに対して各種の補正処理を施すことが行われている。

例えば、特許文献１は、放射線撮影装置のフラット・パネル検出器により発生されるオフセット信号の補償に関するものである。同文献には、オフセット・マップを用いて、フラット・パネル検出器のオフセット補正を行うことが開示されている。

特開２００７−６３２号公報

しかしながら、トモシンセシス撮影では、前述のように、１回の撮影操作によって複数枚のＸ線画像の投影データが得られる上に、１枚１枚のＸ線画像のサイズが大きく、投影データのデータ量が多い。従って、オフセット補正に限らず、特許文献１が提案するように、トモシンセシス撮影のＸ線画像の投影データのような大規模な画像データに対して１枚ずつ補正処理を行うと、Ｘ線断層画像が再構成されるまでに長い時間がかかるという問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、トモシンセシス撮影によるＸ線断層画像を短時間で高速に再構成することができるＸ線画像撮影装置、撮影方法および撮影プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを取得する撮影部と、
前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の画像再構成部と、
前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の画像再構成部によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する異常画素データ特定部と、
前記異常画素データ特定部により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力する第１の画像補正部とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置を提供するものである。

ここで、前記異常画素データ特定部は、前記欠陥画素に対応して、前記Ｘ線源の移動方向に沿ってライン状に延びるＸ線断層画像の異常画素の画素データを特定し、前記第１の画像補正部は、前記異常画素データ特定部により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに欠陥画素補正を行うものであることが好ましい。

さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する欠陥画素データ特定部と、
前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記欠陥画素データ特定部により特定された欠陥画素に対応する画素データに補正処理を行う第２の画像補正部と、
前記第２の画像補正部による補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の画像再構成部と、
前記第１の画像補正部から出力された第１のＸ線断層画像と前記第２の画像再構成部によって再構成された第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力するセレクタとを備えていることが好ましい。

また、前記セレクタは、前記第１の画像補正部で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、前記第１のＸ線断層画像を出力し、前記第２の画像再構成部で前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、第２のＸ線断層画像を出力するものであることが好ましい。

また、前記セレクタは、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了してからあらかじめ設定された一定の時間が経過した後、前記第１のＸ線断層画像から前記第２のＸ線断層画像に切り替えて出力するものであることが好ましい。

また、前記セレクタは、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、外部から入力された指示に従って、前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを切り替えて出力するものであることが好ましい。

また、前記セレクタは、前記第１の画像補正部で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、前記第１のＸ線断層画像を出力し、前記第２の画像再構成部で前記第２のＸ線断層画像の異常画素データ部が再構成される毎に、前記再構成された第２のＸ線断層画像の異常画素データ部を、これに対応する前記第１のＸ線断層画像の異常画素データ部に切り替えることを、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了するまで繰り返し行うものであることが好ましい。

また、当該Ｘ線画像撮影装置は、さらに、各種の指示を入力するための入力部と、前記入力部から入力された指示に従って、当該Ｘ線画像撮影装置の動作を制御する制御部と、前記セレクタから出力されたＸ線断層画像を表示する表示部とを備え、
前記制御部は、前記第１のＸ線断層画像が表示されているのか前記第２のＸ線断層画像が表示されているのかの表示状態の情報を前記表示部に表示させるものであることが好ましい。

また、前記制御部は、前記入力部から、前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを切り替えて表示する指示を入力するための入力画面を前記表示部に表示させるものであることが好ましい。

また、前記第２の画像再構成部は、前記異常画素データ特定部により特定された第１のＸ線断層画像の異常画素の画素データを利用して、前記第１のＸ線断層画像の異常画素に対応する第２のＸ線断層画像の画素だけを再構成するものであることが好ましい。

また、本発明は、トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを取得し、
前記取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の再構成処理を行い、
前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の再構成処理によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する第１の特定処理を行い、
前記第１の特定処理によって特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに第１の補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力することを特徴とするＸ線画像撮影方法を提供する。

ここで、さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する第２の特定処理を行い、
前記取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記第２の特定処理によって特定された欠陥画素に対応する画素データを、前記欠陥画素の周辺の画素に対応する画素データを用いて補間する第２の補正処理を行い、
前記第２の補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の再構成処理を行い、
前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力することが好ましい。

また、本発明は、トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して取得された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを受け取るステップと、
前記受け取った複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の再構成処理を行うステップと、
前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の再構成処理によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する第１の特定処理を行うステップと、
前記第１の特定処理によって特定された前記Ｘ線断層画像の異常画素の画素データに第１の補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのＸ線画像撮影プログラムを提供する。

ここで、さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記受け取った複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する第２の特定処理を行うステップと、
前記受け取った複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記第２の特定処理によって特定された欠陥画素に対応する画素データを、前記欠陥画素の周辺の画素に対応する画素データを用いて補間する第２の補正処理を行うステップと、
前記第２の補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の再構成処理を行うステップと、
前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力するステップと、
をコンピュータに実行させることが好ましい。

本発明によれば、Ｘ線断層画像を再構成してから、ＦＰＤの欠陥画素に対応するＸ線断層画像の異常画素の画素データを特定し、特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データを補正するようにしたため、短時間で高速に再構成されたＸ線断層画像を得ることができる。

本発明に関わるＸ線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 図１に示す画像処理部の詳細構成を表すブロック図である。 図１に示す撮影装置における、トモシンセシス撮影時の様子を表す概念図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、ＦＰＤの欠陥画素と、欠陥画素の影響を受けてＸ線源の移動方向に沿ってライン状に延びるＸ線断層画像の異常画素との位置関係を表す概念図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、トモシンセシス撮影によるＸ線断層画像の再構成時の様子を表す概念図である。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のＸ線画像撮影装置、撮影方法および撮影プログラムを詳細に説明する。

図１は、本発明に関わるＸ線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示すＸ線画像撮影装置１０は、人体等の被写体３０をトモシンセシス撮影（Ｘ線撮影）して、被写体３０の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を再構成するものである。撮影装置１０は、入力部１２と、制御部１４と、撮影部１６と、画像処理部１８と、表示部２０と、出力部２２とによって構成されている。

入力部１２は、撮影開始の指示や後述する切替指示等を含む、各種の指示を入力するための部位であり、例えば、マウスやキーボード等を例示することができる。入力部１２からは指示信号が出力され、制御部１４に入力される。

制御部１４は、入力部１２から入力される指示信号に従って、撮影部１６における撮影操作、画像処理部１８における画像処理、表示部２０における画面表示、および出力部２２における出力処理を含む、撮影装置１０の動作を制御する制御信号を出力する部位である。制御部１４から出力される制御信号は、図示を省略しているが、撮影部１６、画像処理部１８、表示部２０および出力部２２の各部位に入力される。

撮影部１６は、制御部１４から入力される制御信号に従って、被写体３０をトモシンセシス撮影する部位であり、Ｘ線源２４と、Ｘ線源２４の移動機構（図示省略）と、撮影台２６と、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）２８とによって構成されている。

Ｘ線源２４は、撮影台２６の上面に位置決めされる被写体３０よりも所定間隔上方に離れた位置に配設されている。

ＦＰＤ２８は、Ｘ線の受光面を上向きにして撮影台２６の下面に配設されている。ＦＰＤ２８は、被写体３０を透過したＸ線を検出して光電変換し、撮影された被写体３０のＸ線画像に対応するデジタル画像データ（投影データ）を出力する。ＦＰＤ２８は、放射線を電荷に直接変換する直接方式や、放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換する間接方式等、各種方式のものが利用可能である。また、Ｘ線源２４の移動方向に対してＦＰＤ２８を移動可能に構成してもよい。

トモシンセシス撮影を行う場合、移動機構の制御により、Ｘ線源２４を一方向に移動しつつ、被写体３０の方向にＸ線の照射角度を変えて、異なる撮影角度（一定の時間間隔）で被写体３０にＸ線が照射される。Ｘ線源２４から照射されたＸ線は、被写体３０を透過してＦＰＤ２８の受光面に入射され、ＦＰＤ２８により検出されて光電変換され、撮影された被写体３０のＸ線画像に対応する投影データが取得される。

トモシンセシス撮影の場合、１回の撮影操作により、被写体３０の、撮影角度の異なる複数枚（例えば、２０〜８０枚）のＸ線画像が撮影され、ＦＰＤ２８からは、撮影された複数枚のＸ線画像に対応する投影データが順次出力される。

続いて、画像処理部１８は、制御部１４から入力される制御信号に従って、撮影部１６により取得された複数枚のＸ線画像の投影データを受け取り、これら複数枚のＸ線画像の投影データを用いて画像処理（補正処理、画像再構成処理等を含む）を行って、被写体３０の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を再構成する部位である。画像処理部１８は、記憶部３２と、再構成部３４と、補正部３６とによって構成されている。

記憶部３２は、撮影部１６により取得された、複数枚のＸ線画像の投影データを記憶する。再構成部３４は、記憶部３２に記憶された複数枚のＸ線画像の投影データを用いて再構成処理を施すことによって、被写体３０の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を生成する。補正部３６は、再構成部３４によって再構成されたＸ線断層画像に所定の補正処理を施す。画像処理部１８の詳細は後述する。

画像処理部１８は、ハードウェア（装置）で構成してもよいし、本発明に関わるＸ線画像処理方法の一部をコンピュータに実行させるためのプログラムによって構成することもできる。

続いて、表示部２０は、制御部１４から入力される制御信号に従って、画像処理部１８により再構成されたＸ線断層画像等を表示する部位であり、例えば、液晶ディスプレイ等のようなフラットパネル型ディスプレイを例示することができる。

また、出力部２２は、制御部１４から入力される制御信号に従って、画像処理部１８により再構成されたＸ線断層画像を出力する部位であり、例えば、Ｘ線断層画像をプリント出力するサーマルプリンタや、Ｘ線断層画像のデジタル画像データを各種の記録媒体に保存する記憶装置等を例示することができる。

次に、画像処理部１８について詳細に説明する。

図２は、図１に示す画像処理部の詳細構成を表すブロック図である。同図に示すように、画像処理部１８は、記憶部３２と、第１および第２の画像再構成部３８，４０と、異常画素データ特定部４２および欠陥画素データ特定部４４と、第１および第２の画像補正部４６，４８と、セレクタ５０とによって構成されている。異常画素データ特定部４２および欠陥画素データ特定部４４と第１および第２の画像補正部４６，４８は補正部３６に相当し、第１および第２の画像再構成部３８，４０とセレクタ５０は再構成部３４に相当するものである。

第１の画像再構成部３８は、撮影部１６によって取得され、記憶部３２に記憶された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを用いて再構成処理を行って被写体３０の任意高さの断面におけるＸ線断層画像を生成する。

異常画素データ特定部４２は、欠陥画素マップを参照して、第１の画像再構成部３８によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、ＦＰＤ２８の欠陥画素に対応する異常画素の画素データ（異常画素データ）を特定する。

ここで、欠陥画素マップには、ＦＰＤ２８およびその周辺回路に起因する欠陥画素の情報（位置情報、欠陥画素の状態の情報等を含む）が記憶されている。欠陥画素マップは、例えば、被写体３０が存在しない状態でＸ線撮影を行うことにより取得されたＸ線画像の投影データに基づいて作成することができる。また、欠陥画素マップは、例えば、ＦＰＤ２８の内部、または、制御部１４の内部等に記憶されている。

また、欠陥画素は、前述の通り、製造技術の問題等によりＸ線を検出することができない画素や、他の画素と比べてＸ線の検出感度が異なる画素等のように、正常画素のようなＸ線の受光量に比例した画素データを出力することができない画素である。そのため、欠陥画素マップは、１つでもよいし、後述する補正処理のために、欠陥画素の状態（例えば、画素の欠陥、ゲイン不良等）に応じてそれぞれ異なる複数の欠陥画素マップを備えていてもよい。

ここで、図３を用いて異常画素データ特定部による異常画素の具体的な特定方法を述べる。同図に示すように、欠陥画素マップから既知となっている欠陥画素が、ＦＰＤ２８の所定の位置に存在するものとする。また、トモシンセシス撮影時には、Ｘ線源が一方向に移動されて、位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から被写体３０にＸ線が照射されるものとする。このとき、欠陥画素（上記、欠陥画素マップにより既知）の影響は、線源位置Ｓ１から撮影された場合はＣに、線源位置Ｓ２から撮影された場合はＤに、線源位置Ｓ３から撮影された場合はＥに現れる。これらは、Ｘ線源とＦＰＤ２８の距離（l）およびＸ線源と再構成したい断層像の位置(m)と、ＦＰＤ２８の欠陥画素の位置から幾何学的に求めることができる。また、lおよびmの値は、撮影装置毎に固定で既知であるか、または、装置に付属したセンサー等（図示しない）から容易に得ることが出来る。

また、図４（Ａ）に示すように、ＦＰＤ２８に欠陥画素が１画素存在する場合、第１の画像再構成部３８により再構成されたＸ線断層画像では、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ線源２４の移動方向に沿って、欠陥画素の影響を受けた異常画素がライン状に延びることになる。このように、ＦＰＤ２８の欠陥画素の位置と、欠陥画素の影響を受けたＸ線断層画像の異常画素の位置および形状は異なる。このような場合であっても、欠陥画素の影響を受けたＸ線断層画像の異常画素の位置は、欠陥画素の位置から上記と同様にして幾何学的に特定することができる。

続いて、第１の画像補正部４６は、異常画素データ特定部４２により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データ（画素値）に対して、再構成済みのＸ線断層画像を用いて補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力する。

なお、異常画素データの補正は、異常画素を欠陥画素とみなして、再構成されたＸ線断層画像上の異常画素付近の正常画素の画素値を用いて修正する方法（特許文献１の応用）が考えられる。このような補正処理は、公知の手法を含む各種の手法を採用することができる。さらに、既に説明したように、異常画素データがライン状に出現することが分かっている場合には、特許文献１の手法や特開2008-018047号公報に開示の手法等を用いて、ライン状の異常画素に特化した補正を行っても良い。

一方、欠陥画素データ特定部４４は、欠陥画素マップを参照して、記憶部３２に記憶された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、ＦＰＤ２８の欠陥画素に対応する画素データを特定する。第２の画像補正部４８は、複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、欠陥画素データ特定部４４により特定された欠陥画素に対応する画素データを、欠陥画素の周辺の正常画素（例えば、欠陥画素に隣接する周囲の８画素）に対応する画素データを用いて補間する補正処理を行う。このような補正処理は、公知の手法を含む各種の手法を採用することができる。

また、第２の画像補正部４８では、複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、例えば、オフセット補正、残像補正、ゲイン補正、欠陥画素補正、段差補正、縦ムラ補正、横ムラ補正を含む各種の補正処理が行われる。なお、ここに例示したオフセット補正、残像補正、ゲイン補正、欠陥画素補正、段差補正、縦ムラ補正、横ムラ補正は、公知の補正処理であり、公知の手法を含む各種の手法（例えば、特許文献１）で実施することができる。

第２の画像再構成部４０は、第２の画像補正部４８による補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて再構成処理を行って、第１の画像再構成部３８と同じ被写体３０の高さの断面における第２のＸ線断層画像を再構成する。

ここで、第１のＸ線断層画像は、Ｘ線断層画像を再構成してから補正されるため、第２のＸ線断層画像と比べると、短時間で再構成されたＸ線断層画像を得ることができる。例えば、８０枚のＸ線画像を用いてＸ線断層画像を再構成する場合、第１のＸ線断層画像は、第２のＸ線断層画像と比べて、８０枚のＸ線画像に対する、欠陥画素データ特定部４４による欠陥画素に対応する画像データの特定に要する時間、および、第２の画像補正部４８による補正処理に要する時間の分だけ早く得ることができる。

一方、第２のＸ線断層画像は、ＦＰＤ２８の欠陥画素の周辺の正常画素に対応する画素データを用いて欠陥画素に対応する画素データが補正され、再構成されるため、第１のＸ線断層画像と比べると再構成に要する時間は長くなるが、高画質である。

続いて、セレクタ５０は、制御部１４から入力される切替信号（制御信号）に応じて、第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力する。

なお、画像処理部１８において、欠陥画素データ特定部４４、第２の画像補正部４８、第２の画像再構成部４０およびセレクタ５０は必須の構成要素ではない。これらの構成要素は、第２のＸ線断層画像の出力が必要な場合に適宜設けることが望ましい。

また、記憶部３２と第１の画像再構成部３８との間に第３の画像補正部を設け、第１の画像再構成部３８によってＸ線断層画像が再構成される前に、記憶部３２に記憶された、複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、第２の画像補正部より高速で、簡易な各種の補正処理を行うようにしてもよい。

また、セレクタ５０において、切替信号に応じて、第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを切り替えるタイミングは何ら制限されず、各種のタイミングを採用することができる。

例えば、第１の画像補正部４６で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、セレクタ５０から第１のＸ線断層画像を出力し、第２の画像再構成部４０で第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、第２のＸ線断層画像を出力するようにしてもよい。この方式では、第１のＸ線断層画像が短時間で高速に表示部２０に表示された後、高画質の第２のＸ線断層画像が表示部２０に自動的に（無条件で）表示される。

また、第２のＸ線断層画像の再構成が完了してから、あらかじめ設定された一定の時間が経過した後、第１のＸ線断層画像から第２のＸ線断層画像に切り替えてセレクタ５０から出力するようにしてもよい。この方式では、複数枚の第１のＸ線断層画像が一定の時間よりも短時間で連続的に表示されると、第２のＸ線断層画像は表示されない。一方で、ユーザが関心を示して第１のＸ線断層画像が一定の時間以上表示されると、第２のＸ線断層画像が自動的に表示される。

また、第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、入力部１２を介して外部から入力された指示（切替指示）に従って、第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを切り替えてセレクタ５０から出力するようにしてもよい。この方式では、ユーザが、任意のＸ線断層画像について、任意のタイミングで第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを切り替えて表示させることができる。

また、第１の画像補正部４６で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、セレクタ５０から第１のＸ線断層画像を出力し、第２の画像再構成部４０で第２のＸ線断層画像の異常画素データ部（第１のＸ線断層画像の異常画素データに対応する第２のＸ線断層画像の画素データ部分）が再構成される毎にリアルタイムで、再構成された第２のＸ線断層画像の異常画素データ部を、これに対応する第１のＸ線断層画像の異常画素データ部に切り替えることを、第２のＸ線断層画像の再構成が完了するまで繰り返し行うようにしてもよい。この方式では、第２のＸ線断層画像全体の再構成が完了するのを待って、第１のＸ線断層画像から第２のＸ線断層画像に切り替えるのではなく、第２のＸ線断層画像を再構成している最中に、所定の単位（画素単位、ライン単位等）で第１のＸ線断層画像から第２のＸ線断層画像に切り替える。これにより、再構成が完了した部分から順に高画質なＸ線断層画像を表示することができる。

さらに、第２の画像再構成は、第１の画像再構成処理において求まる異常画素データを利用し、これに対応する画素についてのみ行っても良い。これにより、第２の画像再構成は欠陥画素に関連する画素のみを再構成すればよいことになるので、さらなる高速化が可能となる。

次に、トモシンセシス撮影時の撮影装置１０の動作を説明する。

被写体３０が撮影台２６の上面に位置決めされた後、入力部１２から撮影開始の指示が与えられると、制御部１４の制御によりトモシンセシス撮影が開始される。

撮影が開始されると、撮影部１６では、移動機構の制御により、Ｘ線源２４を一方向に移動しつつ、被写体３０の方向にＸ線源２４の照射角度を変えて、異なる照射角度でＸ線が被写体３０に照射され、１回の撮影操作で撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像が撮影される。そして、被写体３０のＸ線画像の撮影が行われる度に、ＦＰＤ２８から、撮影されたＸ線画像に対応する投影データが出力される。

画像処理部１８では、撮影部１６により取得された複数枚のＸ線画像の投影データが記憶部３２に記憶される。

続いて、第１の画像再構成部３８により、記憶部３２に記憶された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを用いて、被写体３０の任意高さの断面におけるＸ線断層画像が再構成される。

続いて、異常画素データ特定部４２により、欠陥画素マップを参照して、第１の画像再構成部３８によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、ＦＰＤ２８の欠陥画素に対応する異常画素の画素データ（異常画素データ）が特定され、第１の画像補正部４６により、異常画素データ特定部４２により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに補正処理が行われて第１のＸ線断層画像が出力される。

また、第１のＸ線断層画像の再構成の処理と並行して、欠陥画素データ特定部４４により、欠陥画素マップを参照して、記憶部３２に記憶された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、ＦＰＤ２８の欠陥画素に対応する画素データが特定され、第２の画像補正部４８により、特定された欠陥画素に対応する画素データを、周知の方法（特許文献１など）で画素データを用いて補間する補正処理が行われる。

その後、第２の画像再構成部４０により、第２の画像補正部４８による補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて、第１の画像再構成部３８と同じ被写体３０の高さの断面における第２のＸ線断層画像が再構成される。

そして、セレクタ５０により、切替信号に応じて、第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像との切り替えが所定のタイミングで行われて出力される。

セレクタ５０から出力されたＸ線断層画像は表示部２０に表示される。また、制御部１４の制御により、Ｘ線断層画像の表示状態の情報（第１のＸ線断層画像が表示されているのか第２のＸ線断層画像が表示されているのかを示す情報）が表示部２０に表示されるとともに、入力部１２から、第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを切り替えて表示する指示を入力するための入力画面が表示部２０に表示される。

これにより、撮影装置１０のユーザは、Ｘ線断層画像の表示状態の情報を参照して、表示部２０に表示されているＸ線断層画像が第１のＸ線断層画像なのか第２のＸ線断層画像なのかを認識することができる。また、入力部１２から指示の入力画面を介して切替の指示を与えることにより、ユーザが任意のタイミングで第１のＸ線断層画像と第２のＸ線断層画像とを自由に切り替えることができる。

また、セレクタ５０から出力されたＸ線断層画像は出力部２２に入力され、出力部２２において、例えば、Ｘ線断層画像がプリント出力され、Ｘ線断層画像のデジタル画像データが記録媒体に保存される。

撮影装置１０では、Ｘ線断層画像を再構成してから、ＦＰＤ２８の欠陥画素に対応するＸ線断層画像の異常画素の画素データを特定し、特定された画素データに補正処理を行って、被写体３０の任意高さの断面のＸ線断層画像を再構成するため、短時間で高速に第１のＸ線断層画像を表示することができる。また、第１のＸ線断層画像から高画質な第２のＸ線断層画像に切り替えて表示させることもできるし、両者を任意のタイミングで切り替えて表示させることもできる。

なお、本発明のＸ線画像撮影装置の各部位の具体的な構成は何ら制限されず、同様の機能を実現する各種の手段によって実現することができる。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ Ｘ線画像撮影装置
１２ 入力部
１４ 制御部
１６ 撮影部
１８ 画像処理部
２０ 表示部
２２ 出力部
２４ Ｘ線源
２６ 撮影台
２８ フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
３０ 被写体
３２ 記憶部
３４ 再構成部
３６ 補正部
３８，４０ 画像再構成部
４２ 異常画素データ特定部
４４ 欠陥画素データ特定部
４６，４８ 画像補正部
５０ セレクタ

Claims (14)

1. トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを取得する撮影部と、
   前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の画像再構成部と、
   前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の画像再構成部によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する異常画素データ特定部と、
   前記異常画素データ特定部により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力する第１の画像補正部とを備えていることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
2. 前記異常画素データ特定部は、前記欠陥画素に対応して、前記Ｘ線源の移動方向に沿ってライン状に延びるＸ線断層画像の異常画素の画素データを特定し、前記第１の画像補正部は、前記異常画素データ特定部により特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに欠陥画素補正を行うものであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。
3. さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する欠陥画素データ特定部と、
   前記撮影部によって取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記欠陥画素データ特定部により特定された欠陥画素に対応する画素データに補正処理を行う第２の画像補正部と、
   前記第２の画像補正部による補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の画像再構成部と、
   前記第１の画像補正部から出力された第１のＸ線断層画像と前記第２の画像再構成部によって再構成された第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力するセレクタとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線画像撮影装置。
4. 前記セレクタは、前記第１の画像補正部で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、前記第１のＸ線断層画像を出力し、前記第２の画像再構成部で前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、第２のＸ線断層画像を出力するものであることを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像撮影装置。
5. 前記セレクタは、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了してからあらかじめ設定された一定の時間が経過した後、前記第１のＸ線断層画像から前記第２のＸ線断層画像に切り替えて出力するものであることを特徴とする請求項４に記載のＸ線画像撮影装置。
6. 前記セレクタは、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了した後、外部から入力された指示に従って、前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを切り替えて出力するものであることを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像撮影装置。
7. 前記セレクタは、前記第１の画像補正部で異常画素に対応する画素データの補正が完了した後、前記第１のＸ線断層画像を出力し、前記第２の画像再構成部で前記第２のＸ線断層画像の異常画素データ部が再構成される毎に、前記再構成された第２のＸ線断層画像の異常画素データ部を、これに対応する前記第１のＸ線断層画像の異常画素データ部に切り替えることを、前記第２のＸ線断層画像の再構成が完了するまで繰り返し行うものであることを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像撮影装置。
8. 当該Ｘ線画像撮影装置は、さらに、各種の指示を入力するための入力部と、前記入力部から入力された指示に従って、当該Ｘ線画像撮影装置の動作を制御する制御部と、前記セレクタから出力されたＸ線断層画像を表示する表示部とを備え、
   前記制御部は、前記第１のＸ線断層画像が表示されているのか前記第２のＸ線断層画像が表示されているのかの表示状態の情報を前記表示部に表示させるものであることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載のＸ線画像撮影装置。
9. 前記制御部は、前記入力部から、前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを切り替えて表示する指示を入力するための入力画面を前記表示部に表示させるものであることを特徴とする請求項８に記載のＸ線画像撮影装置。
10. 前記第２の画像再構成部は、前記異常画素データ特定部により特定された第１のＸ線断層画像の異常画素の画素データを利用して、前記第１のＸ線断層画像の異常画素に対応する第２のＸ線断層画像の画素だけを再構成するものであることを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載のＸ線画像撮影装置。
11. トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを取得し、
    前記取得された複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の再構成処理を行い、
    前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の再構成処理によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する第１の特定処理を行い、
    前記第１の特定処理によって特定されたＸ線断層画像の異常画素の画素データに第１の補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力することを特徴とするＸ線画像撮影方法。
12. さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する第２の特定処理を行い、
    前記取得された複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記第２の特定処理によって特定された欠陥画素に対応する画素データを、前記欠陥画素の周辺の画素に対応する画素データを用いて補間する第２の補正処理を行い、
    前記第２の補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の再構成処理を行い、
    前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力することを特徴とする請求項１１に記載のＸ線画像撮影方法。
13. トモシンセシス撮影により、Ｘ線源を一方向に移動しつつ、異なる角度で被写体にＸ線を照射し、前記被写体に照射されたＸ線をフラットパネル型検出器で検出して取得された、撮影角度の異なる複数枚のＸ線画像の投影データを受け取るステップと、
    前記受け取った複数枚のＸ線画像の投影データを用いてＸ線断層画像を再構成する第１の再構成処理を行うステップと、
    前記フラットパネル型検出器および周辺回路に起因する欠陥画素の情報が記憶された欠陥画素マップを参照して、前記第１の再構成処理によって再構成されたＸ線断層画像の画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する異常画素の画素データを特定する第１の特定処理を行うステップと、
    前記第１の特定処理によって特定された前記Ｘ線断層画像の異常画素の画素データに第１の補正処理を行って第１のＸ線断層画像を出力するステップと、
    をコンピュータに実行させるためのＸ線画像撮影プログラム。
14. さらに、前記欠陥画素マップを参照して、前記受け取った複数枚のＸ線画像のそれぞれの投影データの画素データ上の、前記フラットパネル型検出器の欠陥画素に対応する画素データを特定する第２の特定処理を行うステップと、
    前記受け取った複数枚のＸ線画像のそれぞれについて、前記第２の特定処理によって特定された欠陥画素に対応する画素データを、前記欠陥画素の周辺の画素に対応する画素データを用いて補間する第２の補正処理を行うステップと、
    前記第２の補正処理後の複数枚のＸ線画像の投影データを用いて第２のＸ線断層画像を再構成する第２の再構成処理を行うステップと、
    前記第１のＸ線断層画像と前記第２のＸ線断層画像とを所定のタイミングで切り替えて出力するステップと、
    をコンピュータに実行させるための請求項１３に記載のＸ線画像撮影プログラム。

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