JP2014113444A - 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2014113444A
JP2014113444A JP2013146769A JP2013146769A JP2014113444A JP 2014113444 A JP2014113444 A JP 2014113444A JP 2013146769 A JP2013146769 A JP 2013146769A JP 2013146769 A JP2013146769 A JP 2013146769A JP 2014113444 A JP2014113444 A JP 2014113444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
image processing
processing apparatus
image
present
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.)
Pending
Application number
JP2013146769A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Takagi
芳徳 高木
Hiromi Yoshinari
博美 吉成
Juichi Shiraki
寿一 白木
Takeo Sugie
雄生 杉江
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2013146769A priority Critical patent/JP2014113444A/ja
Priority to CN201310553490.3A priority patent/CN103815923A/zh
Priority to US14/075,056 priority patent/US9076565B2/en
Publication of JP2014113444A publication Critical patent/JP2014113444A/ja
Priority to US14/730,966 priority patent/US9536336B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/60Editing figures and text; Combining figures or text
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/486Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • G21K1/043Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers changing time structure of beams by mechanical means, e.g. choppers, spinning filter wheels
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/70Circuit arrangements for X-ray tubes with more than one anode; Circuit arrangements for apparatus comprising more than one X ray tube or more than one cathode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/06Diaphragms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10004Still image; Photographic image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10116X-ray image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30008Bone
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30048Heart; Cardiac
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/06Cathode assembly
    • H01J2235/068Multi-cathode assembly

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

【課題】X線画像の高画質化を図ることが可能な、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる処理部を備える、画像処理装置が提供される。
【選択図】図20

Description

本開示は、画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムに関する。
例えば、線源から出力されるX線を利用したCT(Computed Tomography)装置(またはCTシステム。以下、同様とする。)や、X線を利用したトモシンセシス機能を有する装置(またはシステム。以下、同様とする。)は、例えば医療分野などにおいて広く用いられている。
また、X線源から出力されるX線として平行ビームのX線を想定する技術も開発されている。平行なX線を異なる角度で複数回被写体に入射させ、得られた複数の投影画像を合成することによりトモシンセシス画像を作成する技術としては、例えば、例えば下記の特許文献1に記載の技術が挙げられる。
特開2009−25296号公報
X線は、例えばX線を出力するX線源からの距離が離れれば離れるほど、広がる性質を有する。そのため、上記X線源から出力されたX線を検出する検出器によって検出されたX線の検出結果には、X線の強度ムラが生じうる。また、X線の強度ムラが生じる場合には、X線の検出結果を示すX線検出データを処理したとしても、鮮明なX線画像を得ることは望めない。
ここで、上記のようなX線の強度ムラの発生を抑制するための方策としては、例えば、上記特許文献1に示すようにコリメータの設計を工夫することなどによって、平行ビームのX線を出力させて、X線の広がりを抑えることが考えられる。よって、例えば上記特許文献1のように、平行なX線を異なる角度で複数回被写体に入射させ、異なる角度からそれぞれ得られた複数の投影画像を合成する場合には、より鮮明なX線画像を得ることができる可能性はある。
しかしながら、例えば上記のように平行ビームのX線を出力させることによって、X線の広がりを抑えたとしても、X線の広がりをなくすことはできない。よって、例えば上記特許文献1のように、平行なX線を異なる角度で複数回被写体に入射させ、異なる角度からそれぞれ得られた複数の投影画像を合成したとしても、例えば検出されるX線の強度ムラなどによって鮮明なX線画像を得ることができない恐れがある。したがって、例えば上記特許文献1に記載の技術を用いたとしても、X線画像の高画質化を図ることができるとは限らない。
本開示では、X線画像の高画質化を図ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、およびプログラムを提案する。
本開示によれば、平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる処理部を備える、画像処理装置が提供される。
また、本開示によれば、平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップを有する、画像処理方法が提供される。
また、本開示によれば、平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
本開示によれば、X線画像の高画質化を図ることができる。
本実施形態に係る画像処理方法の概要を説明するための説明図である。 本実施形態に係る線源を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る線源制御処理の第1の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る線源制御処理の第2の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る線源制御処理の第3の例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。 本実施形態に係る画像処理システムの一例を示す説明図である。 本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
1.本実施形態に係る画像処理方法
2.本実施形態に係る画像処理装置
3.本実施形態に係るプログラム
(本実施形態に係る画像処理方法)
本実施形態に係る画像処理装置の構成について説明する前に、まず、本実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う場合を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理方法について説明する。
[1]本実施形態に係る画像処理方法の概要
上述したように、例えばコリメータなどによって平行ビームのX線を出力させることによってX線の広がりを抑えることは可能であるが、X線の広がりを抑えたとしても、X線の広がりをなくすことはできない。そのため、平行ビームのX線を線源から出力させたとしても、例えば検出されるX線の強度ムラなどによって鮮明なX線画像を得ることができない恐れがあることから、X線画像の高画質化を図ることができるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る画像処理方法の概要を説明するための説明図であり、コリメータを介して出力された平行ビームのX線の拡散の一例と、X線の拡散により生じうる検出されるX線の強度ムラの一例とを示している。ここで、図1に示すAは、コリメータを介して出力された平行ビームのX線の拡散のイメージを示しており、図1に示すBは、図1のAに示すX線の拡散により生じうる検出されるX線の強度ムラの一例とを示している。
例えば図1のAに示すように、線源においてコリメータを介して平行ビームのX線が出力されたとしてもX線の拡散は生じ、当該X線の拡散によって検出器により検出されるX線には、強度ムラが生じうる。よって、例えば図1のBに示すように検出されるX線の強度ムラが存在する場合には、当該X線の強度ムラによってより鮮明なX線画像を得ることができない恐れがある
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、単に、平行ビームのX線を出力するX線源から出力された平行ビームのX線が検出された検出結果を示すX線検出データからX線画像を得るのではなく、平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データを処理することによって、X線画像を得る。
図2は、本実施形態に係る線源を説明するための説明図である。ここで、図2に示すAは、本実施形態に係る線源を説明するための説明図であり、図2に示すBは、既存の線源の一例を説明するための説明図である。図2に示すS1、S2は、X線が出力される線源を示している。また、図2に示すOは、X線が照射される対象の被写体を示しており、図2に示すDは、例えばFPD(Flat Panel Detector)などのX線を検出する検出器を示している。
例えば図2のBに示す既存の線源S2は点線源であり、X線は、点線源から被写体Oに向けて放射状に出力される。そして、放射状に出力されたX線は、検出器Dにより検出され、検出結果を示すX線検出データは画像化される。
これに対して、図2のAに示す本実施形態に係る線源S1は、例えば、複数のX線源が二次元平面上に配置された面線源、または、複数のX線源が三次元空間上に配置された空間線源である。また、本実施形態に係る線源S1が備えるX線源は、それぞれ平行ビームのX線を出力する。ここで、本実施形態に係る線源S1は、例えばコリメータを備えることによって、備えている複数のX線源から時分割で平行ビームのX線を出力する。
なお、本実施形態に係る線源S1における時分割での平行ビームのX線の出力は、例えば、本実施形態に係る画像処理装置が備える線源制御部(後述する)、または、線源制御部(後述する)と同様の機能を有する外部装置によって制御される。本実施形態に係る線源S1における時分割での平行ビームのX線の出力が制御されることによって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器によって時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、処理することが可能となる。本実施形態に係る線源における時分割での平行ビームのX線の出力の制御に係る方法に係る処理、すなわち、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像の取得を制御する処理については、後述する。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、図2のAの線源S1に示すような複数のX線源を備える本実施形態に係る線源から出力されたX線が、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器によって、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データを処理する。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る(合成処理)。
ここで、本実施形態に係るX線検出データとは、例えば、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器によって検出された、被写体を透過した平行ビームのX線の検出強度を示すデータである。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、ラドン変換によってX線検出データを投影データに変換し、投影データから3次元データを再構成することによって、X線検出データに基づくX線画像を構成する。
図3は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、本実施形態に係る合成処理の一例を示している。ここで、図3に示すA〜Dは、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像の一例を示している。また、図3に示すEは、本実施形態に係る合成処理により得られる被写体に対応するX線画像の一例を示している。
なお、図3では、本実施形態に係る画像処理装置が、図3のA〜Dに示す4つのX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る例を示しているが、本実施形態に係る画像処理装置が重ね合わせるX線画像の数は、4つに限られない。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、時分割で検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく、2以上のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得ることが可能である。より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、X線による撮像回数、X線による撮像順序、本実施形態に係る線源においてX線が出力される位置など、様々な条件下において時分割で検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく、複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
例えば図3のEに示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、図3のA〜Dに示すような、他のX線画像と重複する領域が存在しない、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を重ね合わせる。例えば図3のEに示すように、他のX線画像と重複する領域が存在しない、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を重ね合わせることによって、本実施形態に係る画像処理装置は、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
図4は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。図4は、本実施形態に係る画像処理装置が本実施形態に係る合成処理において用いる、X線検出データに基づく複数のX線画像の一例を示している。ここで、図4に示す“1”〜“4”は、時分割で検出された検出順序を示している。つまり、図4に示す例は、本実施形態に係る画像処理装置は、図3に示す例と同様に、4つのX線画像(1回目の検出結果に対応するX線画像(図4の“1”に対応するX線画像)〜4回目の検出結果に対応するX線画像(図4の“4”に対応するX線画像))を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る場合における、X線画像の例を示している。
例えば図4に示すように、“1”〜“4”それぞれに対応するX線画像には、他のX線画像と重複する領域が存在しない。よって、本実施形態に係る画像処理装置が図4に示す“1”〜“4”それぞれに対応するX線画像を重ね合わせることによって、本実施形態に係る画像処理装置は、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
なお、本実施形態に係る画像処理装置が本実施形態に係る合成処理において用いる、X線検出データに基づく複数のX線画像は、図4に示すような、他のX線画像と重複する領域が存在しない、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づくX線画像に限られない。
例えば、本実施形態に係る、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像には、図4に示すような他のX線画像と重複する領域が存在しない複数のX線画像に加え、さらに、重複する領域が存在しない複数のX線画像それぞれと重複する領域が存在するX線画像が含まれていてもよい。以下では、説明の便宜上、図3、図4に示すような、他のX線画像と重複する領域が存在しない、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、「第1X線画像」と示す。また、以下では、説明の便宜上、複数の第1X線画像それぞれと重複する領域が存在する、時分割で複数回検出された検出結果のうちの一の検出結果を示すX線検出データに基づくX線画像を、「第2X線画像」と示す。
本実施形態に係る、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像に、複数の第1X線画像と、第2X線画像とが含まれる場合、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、第2X線画像を基準として、複数の第1X線画像それぞれを補正する。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、補正された複数の第1X線画像を重ね合わせる。
図5は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図である。図5は、本実施形態に係る画像処理装置が本実施形態に係る合成処理において用いる、X線検出データに基づく複数のX線画像の他の例を示している。ここで、図5に示す“1”〜“5”は、時分割で検出された検出順序を示している。つまり、図5に示す例では、1回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“1”に対応するX線画像)〜4回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“4”に対応するX線画像)が、第1X線画像に該当する。また、図5に示す例では、5回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“5”に対応するX線画像)が、第2X線画像に該当する。
なお、図5では、1回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“1”に対応するX線画像)〜4回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“4”に対応するX線画像)と、5回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“5”に対応するX線画像)との大きさが、同一である例を示しているが、本実施形態に係る画像処理装置が本実施形態に係る合成処理において用いる、X線検出データに基づく複数のX線画像は、上記に限られない。例えば、1回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“1”に対応するX線画像)〜4回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“4”に対応するX線画像)と、5回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“5”に対応するX線画像)との大きさは、異なっていてもよい。また、例えば、1回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“1”に対応するX線画像)〜4回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“4”に対応するX線画像)と、5回目の検出結果に対応するX線画像(図5の“5”に対応するX線画像)との形状についても、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
ここで、第1X線画像それぞれは、本実施形態に係る線源から時分割で出力された平行ビームのX線が、時分割で検出された検出結果それぞれに対応するX線画像である。そのため、本実施形態に係る線源から時分割で出力される平行ビームのX線の間には、例えば、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源それぞれの劣化の度合いの相違や、X線の出力などによる熱の影響の相違などによって、X線強度のムラなどに非対称性(または非対称系)が存在する可能性がある。
また、上記のように、本実施形態に係る線源から時分割で出力される平行ビームのX線の間に非対称性が存在する場合には、本実施形態に係る合成処理により得られる被写体に対応するX線画像が、当該非対称性に起因する偏りのあるX線画像となる恐れがある。ここで、上記非対称性に起因する偏りのあるX線画像としては、例えば、図5に示す水平方向に偏りのあるX線画像などが挙げられる。
また、上記のような本実施形態に係る線源から時分割で出力される平行ビームのX線の間の非対称性を補正しようとする場合、第1X線画像それぞれの間の関係は対等である。そのため、上記のような本実施形態に係る線源から時分割で出力される平行ビームのX線の間の非対称性を補正しようとする場合には、何回目の検出結果に対応する第1X線画像を基準として補正を行えば、上記に示すような非対称性に起因する偏りのあるX線画像となることを防止できるかが、明確ではない。
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、第2X線画像(例えば、図5の“5”に対応するX線画像)を基準として、複数の第1X線画像それぞれを補正する。ここで、第2X線画像を基準とした、複数の第1X線画像それぞれの補正としては、例えば、第1X線画像のX線強度の補正(レベル補正)などが挙げられる。
本実施形態に係る第2X線画像は、複数の第1X線画像それぞれと重複する領域が存在するX線画像であるので、第2X線画像を基準として複数の第1X線画像それぞれを補正することによって、“本実施形態に係る合成処理により得られる被写体に対応するX線画像が、上記に示すような非対称性に起因する偏りのあるX線画像となること”を、防止することができる。したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、第2X線画像を基準として複数の第1X線画像それぞれを補正することによって、さらにX線画像の高画質化を図ることができる。
以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、図3、図4に示すように、他のX線画像と重複する領域が存在しない4つのX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る場合を主に例に挙げる。なお、図5を参照して説明したように、本実施形態に係る画像処理装置が、重ね合わせる4つのX線画像(第1X線画像)は、第2X線画像によって補正されたX線画像であってもよい。
例えば図3に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、(I)合成処理を行うことによって、被写体に対応するX線画像を得る。
ここで、例えば図3に示すように、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を重ね合わせることによって、例えば、本実施形態に係る線源における隣り合って配置されるX線源など、本実施形態に係る線源が備えるX線源から出力されるX線の相互の影響を低減することができる。また、例えば図3に示すように、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を重ね合わせることによって、例えば図1に示すような、X線の拡散により生じうる検出されるX線における強度ムラの影響を低減することができる。
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として(I)の処理(合成処理)を行うことによって、X線画像の高画質化を図ることができる。
また、例えば図2のBに示す既存の線源のように、点線源が線源として用いられる場合には、被写体に向けて放射状にX線を出力して被写体に対応するX線画像を得るために、ある程度の強さのX線を被写体に照射する必要がある。
これに対して、本実施形態に係る画像処理装置は、(I)の処理(合成処理)によりX線画像を得ることが可能であるので、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源が既存の線源よりもより弱いX線を出力したとしても、本実施形態に係る画像処理装置は、被写体に対応するX線画像を得ることができる。したがって、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として(I)の処理(合成処理)を行う場合には、既存の線源が用いられる場合よりも、被写体の被ばくを低減することが可能となる。
また、上記のように例えば図2のBに示す既存の線源のように、点線源が線源として用いられる場合には、被写体に向けて放射状にX線が出力される。ここで、既存の線源のように放射状にX線が出力される場合(コーンビームのX線や、ファンビームのX線が出力される場合)には、検出器における検出強度の広がりや検出結果の不均一性などによって、X線が当てられる被写体における複数の断層のデータの混ざり込みが、投影データ上に生じる。また、上記のように各断層のデータが混ざり込んだ投影データから3次元データの再構成を厳密に行うためには、全投影データと全再構成データを互いに繰り返し用いて演算する必要がある。よって、既存の線源から出力されたX線に対応するX線検出データが変換された投影データを処理して、より精度の高いX線画像を構成する場合には、X線画像を構成するための計算コストが非常に大きくなる。
これに対して、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、(I)の処理(合成処理)において、図2のAに示すような本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線に対応する、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示す複数のX線検出データからX線画像それぞれを構成する。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、(I)の処理(合成処理)において、複数のX線画像を重ね合わせることにより、被写体に対応するX線画像を得る。つまり、本実施形態に係る画像処理装置は、既存の線源から出力されたX線に対応するX線検出データを処理する場合のように、全投影データと全再構成データを互いに繰り返し用いて演算する必要はない。したがって、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として(I)の処理(合成処理)を行う場合には、既存の線源が用いられる場合よりも、処理の高速化を図ることができ、また、処理に要するメモリ量を低減することができる。
なお、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、(I)の処理(合成処理)に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、さらに、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像の取得を制御してもよい(線源制御処理)。
(A)本実施形態に係る線源制御処理の第1の例
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源それぞれからの平行ビームのX線の選択的な出力を制御する。より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源それぞれについて、X線の出力のON(X線が出力される状態)/OFF(X線が出力されない状態)を制御する。
図6は、本実施形態に係る線源制御処理の第1の例を説明するための説明図である。ここで、図6では、本実施形態に係る線源が、面線源である例を示している。また、図6に示すAは、第1の時点における本実施形態に係る線源の状態の一例を示しており、図6に示すBは、第2の時点(第1の時点よりも後の時点)における本実施形態に係る線源の状態の一例を示している。
例えば図6のA、図6のBに示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源それぞれのX線の出力のON/OFFを制御することによって、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器による時分割でのX線の検出を制御する。よって、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、上記検出器から取得し、取得された複数のX線画像に対して(I)の処理(合成処理)を行うことができる。
(B)本実施形態に係る線源制御処理の第2の例
線源が、複数のX線源それぞれに対応し、X線を選択的に透過させる複数のコリメータを備える場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、コリメータそれぞれにおけるX線の透過を制御する。
図7は、本実施形態に係る線源制御処理の第2の例を説明するための説明図である。ここで、図7に示すA、図7に示すBは、本実施形態に係るコリメータにおける選択的なX線の透過に係る構成の一例を示している。また、図7に示すCは、第1の時点における本実施形態に係るコリメータの状態の一例を示しており、図7に示すDは、第2の時点(第1の時点よりも後の時点)における本実施形態に係るコリメータの状態の一例を示している。
例えば図7のA、図7のBに示すように、本実施形態に係るコリメータは、例えば、開閉によりX線を選択的に遮断することが可能なシャッタ(シールド部材)を備える。ここで、シャッタとしては、例えば、鉛や鉄などのX線を遮断することが可能な金属を含む金属板や、当該金属を含むガラスなどが挙げられる。なお、シャッタは、X線を遮断することが可能であれば、任意の物質で構成されていてもよい。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、電流を制御して発生する磁場を制御することによって、シャッタが開いた状態と、シャッタが閉じた状態とを切り替える。なお、本実施形態に係るシャッタ開閉機構は、図7のA、図7のBに示す例に限られない。例えば、本実施形態に係るシャッタ開閉機構は、撮像装置におけるシャッタと同様の機構など、シャッタが開いた状態(X線を透過させる状態)と、シャッタが閉じた状態(X線を遮断する状態)とを切り替えることが可能な任意の機構であってもよい。
例えば図7のC、図7のDに示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る線源が備える複数のX線源それぞれに対応するコリメータそれぞれの開閉(すなわち、選択的なX線の透過)を制御することによって、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器による時分割でのX線の検出を制御する。よって、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、上記検出器から取得し、取得された複数のX線画像に対して(I)の処理(合成処理)を行うことができる。
(C)本実施形態に係る線源制御処理の第3の例
本実施形態に係る線源が、X線源から出力されたX線を透過させる1または2以上のコリメータを備える場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、コリメータの位置を変えることによりコリメータを透過するX線を制御する。
図8は、本実施形態に係る線源制御処理の第3の例を説明するための説明図である。ここで、図8に示すAは、第1の時点における本実施形態に係るコリメータの状態の一例を示しており、図8に示すBは、第2の時点(第1の時点よりも後の時点)における本実施形態に係るコリメータの状態の一例を示している。なお、図8では、X線を遮断するシールド部材に8個のコリメータが設けられている例を示しているが、本実施形態に係る線源が備えるコリメータの数は、8個に限られない。例えば、本実施形態に係る線源が備えるコリメータには、1または2以上のコリメータが設けられていてもよい。
例えば図8のA、図8のBに示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る線源が備えるコリメータの位置を移動させて位置をずらすことによって、X線を透過させる位置(コリメータを透過するX線の位置)を制御する。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、電気モータや空気圧、油圧を用いた任意の構成の駆動デバイスを制御することによって、本実施形態に係る線源が備えるコリメータの位置を例えば水平方向に移動させる。なお、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、本実施形態に係る線源が備えるコリメータの位置を垂直方向など様々な方向に移動させてもよい。上記駆動デバイスは、例えば、本実施形態に係る線源が備えていてもよいし、本実施形態に係る線源とは別体のデバイスであってもよい。
よって、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、上記検出器から取得し、取得された複数のX線画像に対して(I)の処理(合成処理)を行うことができる。
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る(II)線源制御処理として、例えば上記第1の例〜上記第3の例に係る処理のいずれかの処理を行う。
ここで、本実施形態に係る画像処理装置が、例えば上記第1の例〜上記第3の例に係る処理を行うことによって、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器では、X線が検出される中心位置が変わる。
図9は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、検出器により検出されるX線が検出される中心位置の一例を示している。ここで、図9は、本実施形態に係る画像処理装置が、(II)の処理(線源制御処理)を行うことによって、検出器において時分割で4回X線が検出された例を示している。また、図9に示すAは、図3のAに対応する検出結果の一例を示しており、図9に示すB〜Dは、それぞれ図3のB〜Dに対応する検出結果の一例を示している。
図9に示す例のように、検出器において時分割で複数回X線が検出されることによって、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、上記検出器から取得することが可能となる。また、本実施形態に係る画像処理装置は、上述したように、取得された複数のX線画像に対して(I)の処理(合成処理)を行うことによって、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
したがって、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、さらに(II)の処理(線源制御処理)を行う場合であっても、本実施形態に係る画像処理装置は、X線画像の高画質化を図ることができる。
[2]本実施形態に係る画像処理方法に係る処理
次に、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理について、より具体的に説明する。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、図3に示すように、時分割で4回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく4つのX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る場合を例に挙げて説明する。より具体的には、以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、被写体が存在する状態における図9のA〜図9のDの検出結果を示すX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る場合を例に挙げる。
なお、上述したように、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、時分割で検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく、2以上のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得ることが可能である。
(1)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第1の例
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば4回に分けて行われたX線による撮像により得られた4つのX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば下記の数式1に示すように、4つのX線画像を足し合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。ここで、数式1に示す“P”は、第1の時点に撮像されたX線画像を示しており、例えば図9のAの検出結果に対応する。また、数式1に示す“P”は、第2の時点(第1の時点よりも後の時点)に撮像されたX線画像を示しており、例えば図9のBの検出結果に対応する。また、数式1に示す“P”は、第3の時点(第2の時点よりも後の時点)に撮像されたX線画像を示しており、例えば図9のCの検出結果に対応する。また、数式1に示す“P”は、第4の時点(第3の時点よりも後の時点)に撮像されたX線画像を示しており、例えば図9のDの検出結果に対応する。また、数式1に示す(x,y)は、X線画像における任意の位置(例えば画像の左下や右上など)を原点とした、X線画像における二次元座標を示している。
なお、例えば図1に示すように、本実施形態に係る線源が備えるX線源それぞれが平行ビームのX線を出力したとしても、X線の拡散は生じうる。よって、本実施形態に係る線源では、例えば、各X線源から出力されるX線の拡散範囲を考慮しつつ、各位置(x,y)での足し合わせによるX線のトータルの強度が均一なるように、X線源の間隔や、コリメータの間隔が調整される。
(2)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第2の例
例えば数式1に示すように、4つのX線画像を加算することによって、被写体に対応するX線画像を得ることが可能である。また、上記のように、本実施形態に係る線源において線源の間隔や、コリメータの間隔が調整されることによって、被写体に対応するX線画像におけるX線強度の均一化を図ることができる。よって、上記第1の例に係る画像処理方法に係る処理を行うことによって、X線画像の高画質化を図ることが可能である。
しかしながら、例えば数式1に示すように、単純に4つのX線画像を加算したとしても、被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラが生じる可能性がある。また、上記のような被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラを低減すれば、よりX線画像の高画質化を図ることが可能となる。
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、複数のX線画像それぞれに対応する複数のキャリブレーション画像に基づいて、複数のX線画像のX線強度を補正する(以下、「レベル補正」と示す場合がある。)。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、補正された複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。
ここで、本実施形態に係るキャリブレーション画像とは、例えば、被写体が存在しない状態における検出結果それぞれを示すX線検出データに基づくX線画像である。例えば、時分割で4回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく4つのX線画像が、図9のA〜図9のDの検出結果を示すX線画像である場合には、被写体が存在しない状態における図9のA〜図9のDの検出結果を示すX線画像それぞれが、本実施形態に係るキャリブレーション画像に該当する。
被写体が存在しない状態における図9のA〜図9のDの検出結果を示す各キャリブレーション画像をそれぞれ“C(x,y)”、“C(x,y)”、“C(x,y)”、“C(x,y)”とすると、本実施形態に係るレベル補正に用いられる補正用キャリブレーション画像C(x,y)は、例えば下記の数式2で表すことができる。
図10は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第2の例に係る画像処理方法に係る処理の概要を示している。ここで、図10では、本実施形態に係る線源が備える一のX線源から一の時点(例えばX線照射1回目の時点)において出力されたX線の検出結果に基づくX線画像と、本実施形態に係る線源が備える他のX線源から他の時点(例えばX線照射2回目の時点)において出力されたX線の検出結果に基づくX線画像とを足し合わせる場合の一例を示している。また、図10のA〜図10のCにおいて、横軸はX線画像における位置を示しており、縦軸はX線強度を示している。
例えば図10のAに示すようなX線強度のX線画像が得られた場合において、これらのX線画像を単純に足し合わせると、図10のBに示すように局所的にムラが生じる場合がある。そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、キャリブレーション画像を用いてレベル補正を行うことによって例えば図10のCに示すような局所的にムラの発生を防止する。
よって、本実施形態に係る画像処理装置は、被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラを低減して、X線画像の高画質化をより図ることができる。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば下記の数式3により、レベル補正を行って被写体に対応するX線画像O(x,y)を得る。ここで、数式3に示す“A”は、レベル調整のための定数である。本実施形態に係るレベル調整のための定数は、例えば、予め設定された固定値であってもよいし、ユーザ操作などにより調整することが可能な可変値であってもよい。
なお、上記数式3では、本実施形態に係る画像処理装置が、上記数式2で表される補正用キャリブレーション画像C(x,y)を用いてレベル補正を行う例を示しているが、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係るキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)を用いてレベル補正を行うこと(すなわち、上記数式3に上記数式2を代入した演算を行うこと)も可能である。
図11は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第2の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、被写体が存在しない状態で撮像された結果得られたX線画像である複数のキャリブレーション画像(以下、「被写体なしX線撮影画像」と示す場合がある。)に基づいて、補正用キャリブレーション画像C(x,y)を生成する(S100)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式2の演算を行うことによって、ステップS100の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、被写体が存在する状態で撮像された結果得られたX線画像(以下、「被写体X線撮影画像」と示す場合がある。)と、ステップS100において生成された補正用キャリブレーション画像C(x,y)とに基づいて、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像(以下、「出力X線画像」と示す場合がある。)を得る(S102)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式3の演算を行うことによって、ステップS102の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図11に示す処理を行うことによって、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像を得ることができる。
(3)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第3の例
例えば、被写体に対応するX線画像には、本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線を検出する検出器における検出レベルのムラによって、X線強度のムラが生じる可能性がある。ここで、上記のような検出レベルのムラは、例えば、FPDなどの検出器の画素の欠陥により生じるムラや、複数のFPDなどの検出器が組み合わせる場合における繋ぎ目部分において生じるムラなどが挙げられる。そして、上記のような被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラを低減すれば、よりX線画像の高画質化を図ることが可能となる。
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係るキャリブレーション画像に加え、さらにオフセット画像に基づいて、複数のX線画像のX線強度を補正する。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、補正された複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。
ここで、本実施形態に係るオフセット画像とは、例えば、被写体が存在せず、かつ、本実施形態に係る線源からX線が出力されていない状態におけるX線検出データに基づくX線画像である。以下では、本実施形態に係るオフセット画像を“Q(x,y)”と示す場合がある。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば下記の数式4により、レベル補正を行って被写体に対応するX線画像O(x,y)を得る。ここで、数式4に示す“A”は、レベル調整のための定数である。
なお、上記数式4では、本実施形態に係る画像処理装置が、上記数式2で表される補正用キャリブレーション画像C(x,y)を用いてレベル補正を行う例を示しているが、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係るキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)を用いてレベル補正を行うこと(すなわち、上記数式4に上記数式2を代入した演算を行うこと)も可能である。
図12は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第3の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、図11に示すステップS100と同様に、被写体が存在しない状態で撮像された結果得られた複数のキャリブレーション画像に基づいて、補正用キャリブレーション画像を生成する(S200)。
本実施形態に係る画像処理装置は、被写体が存在する状態で撮像された結果得られたX線画像、ステップS200において生成された補正用キャリブレーション画像C(x,y)、およびオフセット画像Q(x,y)に基づいて、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像を得る(S202)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式4の演算を行うことによって、ステップS202の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図12に示す処理を行うことによって、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像を得ることができる。
(4)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第4の例
上述したように、本実施形態に係る画像処理装置は、(I)の処理(合成処理)において、検出器において時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる。
ここで、仮に、検出器において複数回X線が検出される途中に被写体が動いた場合(X線による撮影中に被写体が動いた場合)には、得られた複数のX線画像間で被写体の位置に位置ずれが生じてしまう。そして、上記のように位置ずれが生じている複数のX線画像を重ね合わせた場合には、位置ずれに起因して被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラが生じる可能性がある。また、上記のような被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラを低減すれば、よりX線画像の高画質化を図ることが可能となる。
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、検出されたX線画像間における位置ずれを補正する。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、位置ずれが補正された複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。
ここで、本実施形態に係る複数のX線画像間における位置ずれの検出に係る処理は、例えば、本実施形態に係る画像処理装置が行ってもよいし、外部装置において行われてもよい。本実施形態に係る複数のX線画像間における位置ずれの検出に係る処理が外部装置において行われる場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、当該外部装置から取得された位置ずれの検出結果を示すデータを用いてX線画像間における位置ずれを補正する。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る複数のX線画像間における位置ずれの検出に係る処理を行う場合を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理について説明する。
図13は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第4の例に係る画像処理方法に係る処理の概要を示している。ここで、図10では、本実施形態に係る線源が備える一のX線源から一の時点(例えばX線照射1回目の時点)において出力されたX線の検出結果に基づくX線画像と、本実施形態に係る線源が備える他のX線源から他の時点(例えばX線照射2回目の時点)において出力されたX線の検出結果に基づくX線画像とに対する、第4の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図13に示すように、X線画像の位置ずれを補正した上で、複数のX線画像を重ね合わせる。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、検出器において時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像のうちの1つの画像を基準画像とし、基準画像に対する他のX線画像のずれ量を検出する。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、図9のAの検出結果に対応するX線画像“P(x,y)”を基準画像として、図9のB〜図9のDの検出結果に対応するX線画像“P(x,y)”、“P(x,y)”、および“P(x,y)”の位置ずれを補正する場合を例に挙げる。
ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、動きベクトル検出手法を利用したマッチング処理など画像間のずれ量を検出することが可能な任意の方法を用いることによって、基準画像に対する他のX線画像のずれ量を検出する。
図14は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、本実施形態に係る基準画像に対する他のX線画像のずれ量の検出に係る処理の一例を示している。
例えば図14のA1、図14のA2に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、全画面単位で1つのずれ量を検出する全画面マッチングを行うことによって、基準画像に対する他のX線画像のずれ量を検出することが可能である。また、例えば図14のB1、図14のB2に示すように、本実施形態に係る画像処理装置は、基準画像および他のX線画像をそれぞれブロック(分割領域)に分割し、ブロックごとに動きベクトルを検出するブロックマッチングを行うことによって、基準画像に対する他のX線画像のずれ量を検出してもよい。さらに、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、基準画像および他のX線画像において、画素単位で動きベクトルを検出することによって、基準画像に対する他のX線画像のずれ量を検出することが可能である。
また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば下記の数式5により、位置ずれの補正を行って被写体に対応するX線画像O(x,y)を得る。ここで、数式5に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。また、数式5に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示しており、数式5に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。
図15は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第4の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれの位置のずれ量を検出する(S300)。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、マッチング処理など画像間のずれ量を検出することが可能な任意の方法を用いることによって、ステップS300の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS300において検出されたずれ量に基づいて、他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれの位置のずれを補正する(S302)。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれから、検出された対応するずれ量を減算することによって、ステップS302の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図15に示す処理を行うことによって、位置ずれの補正が行われた被写体に対応するX線画像を得ることができる。
(5)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第5の例
本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記第1の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第4の例に係る画像処理方法に係る処理に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、上記第2の例に係る画像処理方法に係る処理において、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像、および当該複数のX線画像に対応する複数のキャリブレーション画像それぞれについて、位置ずれを補正してもよい。
上述したように、仮に、検出器において複数回X線が検出される途中に被写体が動いた場合(X線による撮影中に被写体が動いた場合)には、得られた複数のX線画像間で被写体の位置に位置ずれが生じてしまう。そして、上記第4の例に係る画像処理方法に係る処理のように、検出されたX線画像間における位置ずれを補正して、位置ずれが補正された複数のX線画像を重ね合わせることによって、よりX線画像の高画質化を図ることが可能となる。
ここで、さらに、上記第2の例に係る画像処理方法に係る処理のように、補正用キャリブレーション画像C(x,y)に基づいて、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像のX線強度を補正する場合には、検出されたX線画像間における位置ずれの補正によって、例えば複数のX線画像とキャリブレーション画像との間で位置ずれが発生する恐れがある。そして、上記のような位置ずれが発生した場合には、位置ずれに起因して被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラが生じる可能性がある。
また、上記のような被写体に対応するX線画像におけるX線強度のムラを低減すれば、よりX線画像の高画質化を図ることが可能となる。
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、複数のキャリブレーション画像の位置ずれを補正する。また、本実施形態に係る画像処理装置は、位置ずれが補正された複数のキャリブレーション画像に基づいて、位置ずれが補正された複数のX線画像のX線強度を補正する。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、補正された複数のX線画像を重ね合わせることによって、被写体に対応するX線画像を得る。
ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像間における位置ずれの補正と同様に、動きベクトル検出手法を利用したマッチング処理など画像間のずれ量を検出することが可能な任意の方法を用いることによって、複数のキャリブレーション画像間における位置ずれを補正する。
位置ずれが補正された補正用キャリブレーション画像C(x,y)は、例えば下記の数式6で表される。ここで、数式6に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。また、数式6に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示しており、数式6に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば下記の数式7により、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像間における位置ずれ、および複数のキャリブレーション画像間における位置ずれの補正を行った上でレベル補正を行って、被写体に対応するX線画像O(x,y)を得る。ここで、数式7に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。また、数式7に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示しており、数式7に示す“(dx,dy)”は、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)の位置ずれ量を示している。
なお、上記数式7では、本実施形態に係る画像処理装置が、上記数式6で表される補正用キャリブレーション画像C’(x,y)を用いてレベル補正などを行う例を示しているが、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係るキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)を用いてレベル補正を行うこと(すなわち、上記数式7に上記数式6を代入した演算を行うこと)も可能である。
図16は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第5の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、図15に示すステップS300と同様に、基準画像P(x,y)に対する他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれの位置のずれ量を検出する(S400)。
本実施形態に係る画像処理装置は、図15に示すステップS302と同様に、ステップS400において検出されたずれ量に基づいて、他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれの位置のずれを補正する(S402)。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS400において検出されたずれ量に基づいて、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、基準画像に対応するキャリブレーション画像以外のキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)それぞれの位置のずれを補正する(S404)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、基準画像に対応するキャリブレーション画像以外のキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)それぞれから検出された対応するずれ量を減算することによって、ステップS404の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS404において位置のずれが補正された複数のキャリブレーション画像に基づいて、補正用キャリブレーション画像を生成する(S406)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式6の演算を行うことによって、ステップS406の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS402において位置のずれが補正された、被写体が存在する状態で撮像された結果得られたX線画像と、ステップS406において生成された補正用キャリブレーション画像C’(x,y)とに基づいて、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像を得る(S408)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式7の演算を行うことによって、ステップS408の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図16に示す処理を行うことによって、位置ずれの補正とレベル補正とが行われた、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
(6)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第6の例
本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記第1の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第5の例に係る画像処理方法に係る処理に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、上記第4の例に係る画像処理方法に係る処理、上記第5の例に係る画像処理方法に係る処理それぞれにおいて、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像について、キャリブレーション画像に基づくX線強度の補正を行い、X線強度の補正が行われた複数のX線画像に対して処理を行ってもよい。
X線強度の補正が行われた複数のX線画像に対して処理を行うことによって、本実施形態に係る画像処理装置は、基準画像に対する他のX線画像それぞれの位置のずれ量を、より正確に検出することができる。したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、位置ずれをより正確に補正することが可能となるので、よりX線画像の高画質化を図ることができる。
ここで、第6の例に係る画像処理方法に係る処理における、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像に対するX線強度の補正に係る処理としては、例えば下記の数式8で示される補正が挙げられる。ここで、数式8に示す“P’(x,y)”は、X線画像P(x,y)のX線強度を補正したX線画像を示している。また、数式8に示す“P’(x,y)”、“P’(x,y)”、“P’(x,y)”は、それぞれX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)のX線強度を補正したX線画像を示している。
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、下記の数式9、または、下記の数式10により、被写体に対応するX線画像O(x,y)を得る。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記第4の例に係る画像処理方法に係る処理において、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像について、キャリブレーション画像に基づくX線強度の補正を行い、X線強度の補正が行われた複数のX線画像に対して処理を行う場合に、下記の数式9を用いる。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記第5の例に係る画像処理方法に係る処理において、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像について、キャリブレーション画像に基づくX線強度の補正を行い、X線強度の補正が行われた複数のX線画像に対して処理を行う場合に、下記の数式10を用いる。
図17は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、第6の例に係る画像処理方法に係る処理の一例を示している。ここで、図17は、本実施形態に係る画像処理装置が、例えば、上記第5の例に係る画像処理方法に係る処理において、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像について、キャリブレーション画像に基づくX線強度の補正を行い、X線強度の補正が行われた複数のX線画像に対して処理を行う場合における処理の一例を示している。
本実施形態に係る画像処理装置は、時分割で4回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれに対して、位置ずれの補正に係る基準画像P(x,y)に対応するキャリブレーション画像C(x,y)に基づくX線強度の補正を行う(S500)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式8の演算を行うことによって、ステップS500の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、図15に示すステップS300と同様に、基準画像P’(x,y)に対する他のX線画像P’(x,y)、P’(x,y)、P’(x,y)それぞれの位置のずれ量を検出する(S502)。
本実施形態に係る画像処理装置は、図15に示すステップS302と同様に、ステップS502において検出されたずれ量に基づいて、他のX線画像P(x,y)、P(x,y)、P(x,y)それぞれの位置のずれを補正する(S504)。
本実施形態に係る画像処理装置は、図16に示すステップS404と同様に、ステップS502において検出されたずれ量に基づいて、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、基準画像に対応するキャリブレーション画像以外のキャリブレーション画像C(x,y)、C(x,y)、C(x,y)それぞれの位置のずれを補正する(S506)。
本実施形態に係る画像処理装置は、図16に示すステップS406と同様に、ステップS506において位置のずれが補正された複数のキャリブレーション画像に基づいて、補正用キャリブレーション画像を生成する(S508)。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS504において位置のずれが補正された、被写体が存在する状態で撮像された結果得られたX線画像と、ステップS508において生成された補正用キャリブレーション画像C’(x,y)とに基づいて、レベル補正が行われた被写体に対応するX線画像を得る(S510)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式10の演算を行うことによって、ステップS510の処理を行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図17に示す処理を行うことによって、位置ずれの補正とレベル補正とが行われた、被写体に対応するX線画像を得ることができる。
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、例えば、上記第1の例に係る処理〜上記第6の例に係る処理のうちのいずれかの処理を行う。例えば上記第1の例に係る処理〜上記第6の例に係る処理のうちのいずれかの処理を行う場合であっても、本実施形態に係る画像処理方法に係る(I)の処理(合成処理)が実現される。
したがって、例えば上記第1の例に係る処理〜上記第6の例に係る処理のうちのいずれかの処理を行う場合であっても、本実施形態に係る画像処理装置は、X線画像の高画質化を図ることができる。
なお、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記第1の例に係る処理〜上記第6の例に係る処理に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、さらに(II)の処理(線源制御処理)を行うことも可能である。
図18は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の一例を説明するための説明図であり、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の他の例を示している。ここで、図18に示すS600の処理が、上記(II)の処理(線源制御処理)に該当し、図18に示すS606の処理が、上記(I)の処理(合成処理)に該当する。
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る線源を制御して、X線による撮像を行わせる(S600)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記(A)に示す処理〜上記(C)に示す処理のうちのいずれかの処理を、ステップS600の処理として行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS600の処理により制御された撮像により得られたX線画像を、例えば、検出器を備える装置(例えば、後述する本実施形態に係る検出装置)や、本実施形態に係る画像処理装置が備える検出部(後述する)から取得する(S602)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記検出器を備える装置などが主体的に送信するX線検出データを受信することによって、X線検出データに基づくX線画像を取得するが、ステップS602の処理は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、上記検出器を備える装置などに対してX線検出データの送信を要求する送信要求を送信し、当該送信要求に応じて送信されたX線検出データを受信することによって、X線検出データに基づくX線画像を取得してもよい。
ステップS602においてX線画像が取得されると、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、X線画像の取得数(X線による撮像回数に相当する。)が、所定の回数より小さいか否かを判定する(S604)。ここで、上記所定の回数は、予め設定されている固定値であってもよいし、ユーザ操作などにより変更可能な可変値であってもよい。上記所定の回数が変更された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、設定された所定の回数に合致するように、ステップS600における線源の制御の仕方を変更する。
ステップS604において、X線画像の取得数が所定の回数より小さいと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、ステップS600からの処理を繰り返す。
また、ステップS604において、X線画像の取得数が所定の回数より小さいと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、合成処理を行う(S606)。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記(1)に示す処理〜上記(6)に示す処理のうちのいずれかの処理を、ステップS606の処理として行う。
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図18に示す処理を行うことによって、上記(I)の処理(合成処理)および上記(II)の処理(線源制御処理)を行う。したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図18に示す処理を行うことによって、X線画像の高画質化を図ることができる。
(7)本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第7の例
本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、上記第1の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第6の例に係る画像処理方法に係る処理に限られない。図5を参照して説明したように、本実施形態に係る、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像に、複数の第1X線画像と、第2X線画像とが含まれる場合、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、第2X線画像を基準として、複数の第1X線画像それぞれを補正し、補正された複数の第1X線画像を重ね合わせることも可能である。
よって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、第2X線画像を基準として補正された複数の第1X線画像を処理対象として、上記第1の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第6の例に係る画像処理方法に係る処理を行ってもよい。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、複数の第1X線画像に対して、上記第2の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第6の例に係る画像処理方法に係る処理に係る補正を行った後に、さらに、第2X線画像を基準とした補正を行い、補正された複数の第1X線画像を重ね合わせることも可能である。
(本実施形態に係る画像処理装置)
次に、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことが可能な、本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について、説明する。
[I]本実施形態に係る画像処理システムの構成の一例
本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について説明する前に、本実施形態に係る画像処理装置を有する本実施形態に係る画像処理システムの一例について説明する。図19は、本実施形態に係る画像処理システム1000の一例を示す説明図である。画像処理システム1000は、例えば、画像処理装置100と、X線出力装置200と、検出装置300とを有する。
X線出力装置200は、例えば、平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える本実施形態に係る線源(図示せず)を備え、各X線源から平行ビームのX線を出力する。ここで、本実施形態に係る線源(図示せず)が備えるX線源としては、例えば、X線を発生するための電子管であるX線管が挙げられる。また、X線出力装置200は、例えば、X線源が発生させたX線から平行ビームのX線を形成するコリメータを備える。また、X線出力装置200が備える本実施形態に係る線源としては、例えば、複数のX線源が平面上に配置された面線源が挙げられる。
なお、X線出力装置200の構成は、上記に限られない。例えば、X線出力装置200は、MPU(Micro Processing Unit)や各種処理回路などで構成され、本実施形態に係る線源におけるX線の発生やコリメータの開閉や位置を、直接的に制御する制御部(図示せず)や、ROM(Read Only Memory。図示せず)や、RAM(図示せず)、通信部(図示せず)などを備えていてもよい。制御部(図示せず)は、例えば、画像処理装置100から送信される制御命令に基づいて、本実施形態に係る線源におけるX線の発生や、コリメータの開閉、コリメータの位置を制御する。
ここで、X線出力装置200が備えるROM(図示せず)は、X線出力装置200が備える制御部(図示せず)が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。X線出力装置200が備えるRAM(図示せず)は、X線出力装置200が備える制御部(図示せず)により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
また、X線出力装置200が備える通信部(図示せず)は、X線出力装置200が備える通信手段であり、ネットワークを介して(あるいは、直接的に)、画像処理装置100などの外部装置と無線/有線で通信を行う役目を果たす。ここで、X線出力装置200が備える通信部(図示せず)としては、例えば、通信アンテナおよびRF(Radio Frequency)回路(無線通信)や、IEEE802.15.1ポートおよび送受信回路(無線通信)、IEEE802.11bポートおよび送受信回路(無線通信)、あるいはLAN(Local Area Network)端子および送受信回路(有線通信)などが挙げられる。また、X線出力装置200が備える通信部(図示せず)は、例えば、USB(Universal Serial Bus)端子および送受信回路など通信を行うことが可能な任意の規格に対応する構成や、ネットワークを介して外部装置と通信可能な任意の構成をとることができる。本実施形態に係るネットワークとしては、例えば、LANやWAN(Wide Area Network)などの有線ネットワーク、無線LAN(WLAN;Wireless Local Area Network)や基地局を介した無線WAN(WWAN;Wireless Wide Area Network)などの無線ネットワーク、あるいは、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられる。
検出装置300は、例えば、X線を検出する検出器を有する検出部(図示せず)を備え、平行ビームのX線を検出してX線検出データを生成する。
なお、検出装置300の構成は、上記に限られない。例えば、検出装置300は、MPUや各種処理回路などで構成され、X線検出データを投影データに変換する処理部(図示せず)や、ROM(図示せず)や、RAM(図示せず)、通信部(図示せず)などを備えていてもよい。
ここで、検出装置300が備えるROM(図示せず)は、検出装置300が備える処理部(図示せず)が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。検出装置300が備えるRAM(図示せず)は、検出装置300が備える処理部(図示せず)により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
また、検出装置300が備える通信部(図示せず)は、検出装置300が備える通信手段であり、ネットワークを介して(あるいは、直接的に)、画像処理装置100などの外部装置と無線/有線で通信を行う役目を果たす。ここで、検出装置300が備える通信部(図示せず)としては、例えば、通信アンテナおよびRF回路(無線通信)や、IEEE802.15.1ポートおよび送受信回路(無線通信)、IEEE802.11bポートおよび送受信回路(無線通信)、あるいはLAN端子および送受信回路(有線通信)などが挙げられる。また、検出装置300が備える通信部(図示せず)は、例えば、USB端子および送受信回路など通信を行うことが可能な任意の規格に対応する構成や、ネットワークを介して外部装置と通信可能な任意の構成をとることができる。
検出装置300は、例えば、生成したX線検出データや、X線検出データが変換された投影データを、画像処理装置100へ送信する。
画像処理装置100は、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う。
ここで、画像処理装置100は、例えば、検出装置300から送信されたX線検出データや、検出装置300から送信されたX線検出データが変換された投影データを、処理する。なお、画像処理装置100は、例えば、記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データや、記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データが変換された投影データを、処理してもよい。上記記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データとしては、例えば検出装置300により生成されたX線検出データなど、本実施形態に係る線源から出力されたX線の検出結果に対応するX線検出データが挙げられる。また、上記記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データが変換された投影データとしては、例えば検出装置300により変換された投影データなど、本実施形態に係る線源から出力されたX線の検出結果に対応するX線検出データが変換された投影データが挙げられる。
本実施形態に係る画像処理システム1000は、例えば、図19に示す構成を有する。図19に示す画像処理システム1000では、画像処理装置100が、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことによって、被写体に対応するX線画像が得られる。したがって、例えば図19に示す構成によって、X線画像の高画質化を図ることが可能な、画像処理システムが実現される。
また、図19に示す画像処理システム1000では、画像処理装置100が、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことによって、本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線源が検出装置300において時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる。したがって、例えば図19に示す構成によって、被写体の被ばくを低減することが可能な画像処理システムが実現される。また、例えば図19に示す構成によって、画像処理装置100において処理の高速化を図ることができ、また、画像処理装置100において処理に要するメモリ量を低減することが可能な、画像処理システムが実現される。
なお、本実施形態に係る画像処理システムは、図19に示す構成に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理システムでは、X線を利用したCT装置や、X線を利用したトモシンセシス機能を有する装置のように、X線出力装置200と検出装置300とが一体の装置であってもよい。また、X線出力装置200と検出装置300とが一体の装置である場合、当該装置は、例えば、回転モータなどを含むガントリを備えていてもよい。
[II]本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例
次に、図19に示す画像処理システム1000を構成する画像処理装置100を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について説明する
図20は、本実施形態に係る画像処理装置100の構成の一例を示すブロック図である。画像処理装置100は、例えば、通信部102と、制御部104とを備える。
また、画像処理装置100は、例えば、ROM(図示せず)や、RAM(図示せず)、記憶部(図示せず)、ユーザが操作可能な操作部(図示せず)、様々な画面を表示画面に表示する表示部(図示せず)などを備えていてもよい。画像処理装置100は、例えば、データの伝送路としてのバス(bus)により上記各構成要素間を接続する。
ここで、ROM(図示せず)は、制御部104が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。RAM(図示せず)は、制御部104により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
記憶部(図示せず)は、画像処理装置100が備える記憶手段であり、例えば、X線検出データや、X線検出データが変換された投影データ、X線画像を示すデータ、アプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記憶部(図示せず)としては、例えば、ハードディスク(Hard Disk)などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ(flash memory)などの不揮発性メモリ(nonvolatile memory)などが挙げられる。また、記憶部(図示せず)は、画像処理装置100から着脱可能であってもよい。
操作部(図示せず)としては、後述する操作入力デバイスが挙げられ、表示部(図示せず)としては、後述する表示デバイスが挙げられる。
[画像処理装置100のハードウェア構成例]
図21は、本実施形態に係る画像処理装置100のハードウェア構成の一例を示す説明図である。画像処理装置100は、例えば、MPU150と、ROM152と、RAM154と、記録媒体156と、入出力インタフェース158と、操作入力デバイス160と、表示デバイス162と、通信インタフェース164とを備える。また、画像処理装置100は、例えば、データの伝送路としてのバス166で各構成要素間を接続する。
MPU150は、例えば、MPUや各種処理回路などで構成され、画像処理装置100全体を制御する制御部104として機能する。また、MPU150は、画像処理装置100において、例えば、後述する処理部110、および線源制御部112の役目を果たす。
ROM152は、MPU150が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データなどを記憶する。RAM154は、例えば、MPU150により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
記録媒体156は、記憶部(図示せず)として機能し、例えば、X線検出データや、X線検出データが変換された投影データ、X線画像を示すデータ、アプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記録媒体156としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。また、記録媒体156は、画像処理装置100から着脱可能であってもよい。
入出力インタフェース158は、例えば、操作入力デバイス160や、表示デバイス162を接続する。操作入力デバイス160は、操作部(図示せず)として機能し、また、表示デバイス162は、表示部(図示せず)として機能する。ここで、入出力インタフェース158としては、例えば、USB端子や、DVI(Digital Visual Interface)端子、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)(登録商標)端子、各種処理回路などが挙げられる。また、操作入力デバイス160は、例えば、画像処理装置100上に備えられ、画像処理装置100の内部で入出力インタフェース158と接続される。操作入力デバイス160としては、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられる。また、表示デバイス162は、例えば、画像処理装置100上に備えられ、画像処理装置100の内部で入出力インタフェース158と接続される。表示デバイス162としては、例えば、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display;LCD)や有機ELディスプレイ(Organic Electro-Luminescence display。または、OLEDディスプレイ(Organic Light Emitting Diode display)ともよばれる。)などが挙げられる。
なお、入出力インタフェース158が、画像処理装置100の外部装置としての操作入力デバイス(例えば、キーボードやマウスなど)や表示デバイスなどの、外部デバイスと接続することもできることは、言うまでもない。また、表示デバイス162は、例えばタッチスクリーンなど、表示とユーザ操作とが可能なデバイスであってもよい。
通信インタフェース164は、画像処理装置100が備える通信手段であり、ネットワークを介して(あるいは、直接的に)、X線出力装置200や、検出装置300、サーバなどの外部装置と無線/有線で通信を行うための通信部102として機能する。ここで、通信インタフェース164としては、例えば、通信アンテナおよびRF回路(無線通信)や、IEEE802.15.1ポートおよび送受信回路(無線通信)、IEEE802.11bポートおよび送受信回路(無線通信)、あるいはLAN端子および送受信回路(有線通信)などが挙げられる。
画像処理装置100は、例えば図21に示す構成によって、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う。なお、本実施形態に係る画像処理装置100のハードウェア構成は、図21に示す構成に限られない。例えば、画像処理装置100が、X線出力装置200が備える本実施形態に係る線源、および検出装置300が備える検出器を備える場合など、画像処理装置100が、スタンドアロンで処理を行う構成である場合には、通信デバイス164を備えていなくてもよい。また、画像処理装置100は、操作デバイス160や表示デバイス162を備えない構成をとることも可能である。
再度図20を参照して、画像処理装置100の構成の一例について説明する。通信部102は、画像処理装置100が備える通信手段であり、ネットワークを介して(あるいは、直接的に)、X線出力装置200や、検出装置300、サーバなどの外部装置と無線/有線で通信を行う。また、通信部102は、例えば制御部104により通信が制御される。
ここで、通信部102としては、例えば、通信アンテナおよびRF回路や、LAN端子および送受信回路などが挙げられるが、通信部102の構成は、上記に限られない。例えば、通信部102は、USB端子および送受信回路など通信を行うことが可能な任意の規格に対応する構成や、ネットワークを介して外部装置と通信可能な任意の構成をとることができる。
制御部104は、例えばMPUなどで構成され、画像処理装置100全体を制御する役目を果たす。また、制御部104は、例えば、処理部110と、線源制御部112とを備え、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。
処理部110は、上記(I)の処理(合成処理)を主導的に行う役目を果たし、本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる。より具体的には、処理部110は、例えば、上記(1)に示す第1の例に係る処理〜上記(7)に示す第7の例に係る処理のうちのいずれかの処理を行う。
ここで、上記(1)に示す第1の例に係る処理〜上記(6)に示す第6の例に係る処理を行う場合、処理部110が処理を行う対象である、本実施形態に係る時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像は、他のX線画像と重複する領域が存在しないX線画像(第1X線画像)である。上記の場合、処理部110は、重複する領域が存在しない複数のX線画像(または、上記第2の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第6の例に係る画像処理方法に係る処理に係る補正が行われた、重複する領域が存在しない複数のX線画像)を、重ね合わせる。
また、上記(7)に示す第7の例に係る処理を行う場合、処理部110が処理を行う対象である、本実施形態に係る時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像には、他のX線画像と重複する領域が存在しない複数のX線画像(第1X画像)と、重複する領域が存在しない複数のX線画像それぞれと重複する領域が存在するX線画像(第2X画像)とが含まれる。上記の場合、処理部110は、例えば、重複する領域が存在するX線画像を基準として、重複する領域が存在しない複数のX線画像(または、上記第2の例に係る画像処理方法に係る処理〜上記第6の例に係る画像処理方法に係る処理に係る補正が行われた、重複する領域が存在しない複数のX線画像)それぞれを補正する。そして、処理部110は、補正された重複する領域が存在しない複数のX線画像を、重ね合わせる。
線源制御部112は、上記(II)の処理(線源制御処理)を主導的に行う役目を果たし、例えばX線出力装置200が備える本実施形態に係る線源(本実施形態に係る線源の一例)を制御して、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像の取得を制御する。より具体的には、線源制御部112は、例えば、通信部102に、X線出力装置200に対して制御命令を送信させることにより、上記(A)に示す処理〜上記(C)に示す処理のうちのいずれかの処理を行う。
制御部104は、例えば、処理部110と線源制御部112とを備えることによって、本実施形態に係る画像処理方法に係る、上記(I)の処理(合成処理)および上記(II)の処理(線源制御処理)を主導的に行う。
画像処理装置100は、例えば図20に示す構成によって、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う。
したがって、画像処理装置100は、X線画像の高画質化を図ることができる。
また、画像処理装置100は、例えば、本実施形態に係る線源から出力された平行ビームのX線源が時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を処理する。したがって、画像処理装置100は、処理の高速化を図ることができ、また、処理に要するメモリ量を低減することができる。
なお、本実施形態に係る画像処理装置の構成は、図20に示す構成に限られない。
[i]第1の変形例
例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、図20に示す線源制御部112を備えない構成をとることも可能である。線源制御部112を備えない場合であっても、本実施形態の第1の変形例に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る上記(I)の処理(合成処理)を行うことができる。したがって、本実施形態の第1の変形例に係る画像処理装置は、図20に示す画像処理装置100と同様の効果を奏することができる。
[ii]第2の変形例
また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、図19に示す検出装置300と同様の機能、構成を有する検出部(図示せず)をさらに備えていてもよい。検出部(図示せず)は、例えば、平行ビームのX線を検出してX線検出データを生成する。また、検出部(図示せず)は、例えば、平行ビームのX線を検出してX線検出データを生成し、生成した平行X線検出データを投影により投影データに変換する機能を有していてもよい。
検出部(図示せず)が、平行ビームのX線を検出してX線検出データを生成する場合には、処理部110は、例えば、検出部(図示せず)において生成されたX線検出データに基づくX線画像を処理する。なお、本実施形態の第2の変形例に係る処理部110は、記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データや、記憶部(後述する)などに記憶されているX線検出データが変換された投影データを、処理してもよい。
検出部(図示せず)をさらに備える構成であっても、本実施形態の第2の変形例に係る画像処理装置は、図20に示す画像処理装置100と同様に、本実施形態に係る画像処理方法に係る、上記(I)の処理(合成処理)および上記(II)の処理(線源制御処理)を行うことが可能である。したがって、本実施形態の第2の変形例に係る画像処理装置は、図20に示す画像処理装置100と同様の効果を奏することができる。
[iii]第3の変形例
本実施形態に係る画像処理装置は、図19に示すX線出力装置200が備える本実施形態に係る線源と同様の機能、構成を有する、本実施形態に係る線源(図示せず)をさらに備えていてもよい。本実施形態の第3の変形例に係る画像処理装置が備える本実施形態に係る線源(図示せず)は、例えば、線源制御部112によって制御される。
本実施形態に係る線源(図示せず)をさらに備える構成であっても、本実施形態の第3の変形例に係る画像処理装置は、図20に示す画像処理装置100と同様に、本実施形態に係る画像処理方法に係る、上記(I)の処理(合成処理)および上記(II)の処理(線源制御処理)を行うことが可能である。したがって、本実施形態の第3の変形例に係る画像処理装置は、図20に示す画像処理装置100と同様の効果を奏することができる。
[iv]他の変形例
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、“上記第1の変形例と上記第2の変形例とを組み合わせた構成”、“上記第1の変形例と上記第3の変形例とを組み合わせた構成”、“上記第2の変形例と上記第3の変形例とを組み合わせた構成”、“上記第1の変形例、上記第2の変形例、および上記第3の変形例を組み合わせた構成”など、組み合わせ可能な任意の構成をとってもよい。
また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、スタンドアロンで処理を行う構成である場合や、通信部102と同様の機能を有する外部通信装置を介して、X線出力装置200などの外部装置と通信を行う構成である場合には、通信部102を備えていなくてもよい。
以上、本実施形態として画像処理装置を挙げて説明したが、本実施形態は、かかる形態に限られない。本実施形態は、例えば、PC(Personal Computer)やサーバなどのコンピュータ、CT装置(360度方向の投影データを用いる装置)、トモシンセシス機能を有する装置(例えば180度未満など、制限された角度方向の投影データを用いる装置)、タブレット型の装置、スマートフォンなどの通信装置など、画像を処理することが可能な様々な機器に適用することができる。また、本実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、処理IC(Integrated Circuit)に適用することもできる。
(本実施形態に係るプログラム)
コンピュータを、本実施形態に係る画像処理装置として機能させるためのプログラム(例えば、“(I)の処理(合成処理)”や、“(I)の処理(合成処理)、および(II)の処理(線源制御処理)”を実行するためのプログラムなど、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を実行することが可能なプログラム)が、コンピュータにおいて実行されることによって、X線画像の高画質化を図ることができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記では、コンピュータを、本実施形態に係る画像処理装置として機能させるためのプログラム(コンピュータプログラム)が提供されることを示したが、本実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。
上述した構成は、本実施形態の一例を示すものであり、当然に、本開示の技術的範囲に属するものである。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる処理部を備える、画像処理装置。
(2)
前記処理部は、
被写体が存在しない状態における前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のキャリブレーション画像に基づいて、複数の前記X線画像のX線強度を補正し、
補正された複数のX線画像を重ね合わせる、(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記処理部は、さらに、被写体が存在せず、かつ、X線が出力されていない状態におけるX線検出データに基づくオフセット画像に基づいて、複数の前記X線画像のX線強度を補正する、(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記処理部は、
複数の前記X線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、検出された前記X線画像間における位置ずれを補正し、
位置ずれが補正された複数のX線画像を重ね合わせる、(1)〜(3)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(5)
前記処理部は、
前記X線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、被写体が存在しない状態における前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のキャリブレーション画像の位置ずれを補正し、
位置ずれが補正された複数のキャリブレーション画像に基づいて、位置ずれが補正された複数のX線画像のX線強度を補正し、
補正された複数のX線画像を重ね合わせる、(4)に記載の画像処理装置。
(6)
前記線源を制御して、複数の前記X線画像の取得を制御する線源制御部をさらに備える、(1)〜(5)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(7)
前記線源制御部は、前記線源が備える複数のX線源それぞれからのX線の選択的な出力を制御する、(6)に記載の画像処理装置。
(8)
前記線源は、複数の前記X線源それぞれに対応し、X線を選択的に透過させる複数のコリメータを備え、
前記線源制御部は、前記コリメータそれぞれにおけるX線の透過を制御する、(6)に記載の画像処理装置。
(9)
前記線源は、前記X線源から出力されたX線を透過させる1または2以上のコリメータを備え、
前記線源制御部は、前記コリメータの位置を変えることにより前記コリメータを透過するX線を制御する、(6)に記載の画像処理装置。
(10)
前記線源から出力された平行ビームのX線を検出する検出部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部において検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数の前記X線画像を、重ね合わせる、(1)〜(9)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(11)
前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像それぞれには、他のX線画像と重複する領域が存在せず、
前記処理部は、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像を、重ね合わせる、(1)〜(10)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(12)
前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像には、他のX線画像と重複する領域が存在しない複数のX線画像と、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像それぞれと重複する領域が存在するX線画像とが含まれ、
前記処理部は、
重複する領域が存在する前記X線画像を基準として、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像それぞれを補正し、
補正された重複する領域が存在しない複数の前記X線画像を、重ね合わせる、(1)〜(10)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(13)
前記線源をさらに備える、(1)〜(12)のいずれか1つに記載の画像処理装置。
(14)
平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップを有する、画像処理方法。
(15)
平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
100 画像処理装置
102 通信部
104 制御部
110 処理部
112 線源制御部
200 X線出力装置
300 検出装置
1000 画像処理システム

Claims (15)

  1. 平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせる処理部を備える、画像処理装置。
  2. 前記処理部は、
    被写体が存在しない状態における前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のキャリブレーション画像に基づいて、複数の前記X線画像のX線強度を補正し、
    補正された複数のX線画像を重ね合わせる、請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記処理部は、さらに、被写体が存在せず、かつ、X線が出力されていない状態におけるX線検出データに基づくオフセット画像に基づいて、複数の前記X線画像のX線強度を補正する、請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記処理部は、
    複数の前記X線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、検出された前記X線画像間における位置ずれを補正し、
    位置ずれが補正された複数のX線画像を重ね合わせる、請求項1に記載の画像処理装置。
  5. 前記処理部は、
    前記X線画像間における位置ずれの検出結果に基づいて、被写体が存在しない状態における前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のキャリブレーション画像の位置ずれを補正し、
    位置ずれが補正された複数のキャリブレーション画像に基づいて、位置ずれが補正された複数のX線画像のX線強度を補正し、
    補正された複数のX線画像を重ね合わせる、請求項4に記載の画像処理装置。
  6. 前記線源を制御して、複数の前記X線画像の取得を制御する線源制御部をさらに備える、請求項1に記載の画像処理装置。
  7. 前記線源制御部は、前記線源が備える複数のX線源それぞれからのX線の選択的な出力を制御する、請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記線源は、複数の前記X線源それぞれに対応し、X線を選択的に透過させる複数のコリメータを備え、
    前記線源制御部は、前記コリメータそれぞれにおけるX線の透過を制御する、請求項6に記載の画像処理装置。
  9. 前記線源は、前記X線源から出力されたX線を透過させる1または2以上のコリメータを備え、
    前記線源制御部は、前記コリメータの位置を変えることにより前記コリメータを透過するX線を制御する、請求項6に記載の画像処理装置。
  10. 前記線源から出力された平行ビームのX線を検出する検出部をさらに備え、
    前記処理部は、前記検出部において検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数の前記X線画像を、重ね合わせる、請求項1に記載の画像処理装置。
  11. 前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像それぞれには、他のX線画像と重複する領域が存在せず、
    前記処理部は、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像を、重ね合わせる、請求項1に記載の画像処理装置。
  12. 前記検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像には、他のX線画像と重複する領域が存在しない複数のX線画像と、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像それぞれと重複する領域が存在するX線画像とが含まれ、
    前記処理部は、
    重複する領域が存在する前記X線画像を基準として、重複する領域が存在しない複数の前記X線画像それぞれを補正し、
    補正された重複する領域が存在しない複数の前記X線画像を、重ね合わせる、請求項1に記載の画像処理装置。
  13. 前記線源をさらに備える、請求項1に記載の画像処理装置。
  14. 平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップを有する、画像処理方法。
  15. 平行ビームのX線を出力するX線源を複数備える線源から出力された平行ビームのX線が、時分割で複数回検出された検出結果それぞれを示すX線検出データに基づく複数のX線画像を、重ね合わせるステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

JP2013146769A 2012-11-16 2013-07-12 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム Pending JP2014113444A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013146769A JP2014113444A (ja) 2012-11-16 2013-07-12 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
CN201310553490.3A CN103815923A (zh) 2012-11-16 2013-11-08 图像处理装置、图像处理方法以及程序
US14/075,056 US9076565B2 (en) 2012-11-16 2013-11-08 Image processing apparatus, image processing method, and program
US14/730,966 US9536336B2 (en) 2012-11-16 2015-06-04 Image processing apparatus, image processing method, and program

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012251842 2012-11-16
JP2012251842 2012-11-16
JP2013146769A JP2014113444A (ja) 2012-11-16 2013-07-12 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014113444A true JP2014113444A (ja) 2014-06-26

Family

ID=50727941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013146769A Pending JP2014113444A (ja) 2012-11-16 2013-07-12 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9076565B2 (ja)
JP (1) JP2014113444A (ja)
CN (1) CN103815923A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016064119A (ja) * 2014-09-19 2016-04-28 富士フイルム株式会社 断層画像生成装置、方法およびプログラム
JP2017533010A (ja) * 2014-10-16 2017-11-09 アダプティックス リミテッド X線放射体パネルの設計方法
JP2020130340A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9008278B2 (en) * 2012-12-28 2015-04-14 General Electric Company Multilayer X-ray source target with high thermal conductivity
DE102014100419A1 (de) * 2014-01-15 2015-07-16 Volume Graphics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Untersuchung von Bauteilen mit Faserverbundgelegen oder Faserverbundgeweben
JP6144667B2 (ja) * 2014-12-25 2017-06-07 トヨタ自動車株式会社 摺動部材およびその製造方法
JP6585957B2 (ja) * 2015-07-31 2019-10-02 キヤノン株式会社 放射線撮影システム、放射線撮影システムの制御方法、および制御装置
EP3500845A1 (en) * 2016-08-16 2019-06-26 Massachusetts Institute of Technology Nanoscale x-ray tomosynthesis for rapid analysis of integrated circuit (ic) dies
US11145431B2 (en) * 2016-08-16 2021-10-12 Massachusetts Institute Of Technology System and method for nanoscale X-ray imaging of biological specimen
US10477192B2 (en) * 2016-09-14 2019-11-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display system and electronic device
US20200116874A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Redlen Technologies, Inc. X-ray pulsing during sensor operation for high flux photon counting computed tomography (ct) imaging system applications
EP3938768A4 (en) * 2019-03-15 2022-05-04 Robotic Technologies Limited X-RAY IMAGING SYSTEM, PROCEDURE AND DIAPHRAGM
CN110097597B (zh) * 2019-05-05 2022-02-11 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种目标物的系列x光像的坐标对应方法
US11437218B2 (en) 2019-11-14 2022-09-06 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and method for nanoscale X-ray imaging
CN113038024B (zh) * 2020-04-16 2022-12-23 北京纳米维景科技有限公司 一种图像校正方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028910A (en) * 1998-01-19 2000-02-22 Foster-Miller, Inc. High resolution areal tomosynthesis
US7209535B2 (en) * 2003-06-20 2007-04-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Fourier space tomographic image reconstruction method
JP4646810B2 (ja) * 2004-02-16 2011-03-09 株式会社日立メディコ 断層撮影像の再構成方法及び断層撮影装置
US7142633B2 (en) * 2004-03-31 2006-11-28 General Electric Company Enhanced X-ray imaging system and method
US20060210131A1 (en) * 2005-03-15 2006-09-21 Wheeler Frederick W Jr Tomographic computer aided diagnosis (CAD) with multiple reconstructions
JP2009025296A (ja) 2007-06-21 2009-02-05 Tokyo Univ Of Science トモシンセシス画像取得方法及びトモシンセシス装置
JP2010075620A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Fujifilm Corp 放射線トモシンセシス撮影装置
US8204174B2 (en) * 2009-06-04 2012-06-19 Nextray, Inc. Systems and methods for detecting an image of an object by use of X-ray beams generated by multiple small area sources and by use of facing sides of adjacent monochromator crystals
US9082182B2 (en) * 2009-11-25 2015-07-14 Dental Imaging Technologies Corporation Extracting patient motion vectors from marker positions in x-ray images
US8804901B2 (en) * 2010-06-08 2014-08-12 Accuray Incorporated Imaging methods for image-guided radiation treatment
US8768035B2 (en) * 2011-04-27 2014-07-01 General Electric Company X-ray system and method for processing image data
JP5670945B2 (ja) * 2012-04-02 2015-02-18 株式会社東芝 画像処理装置、方法、及びプログラム、並びに、立体画像表示装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016064119A (ja) * 2014-09-19 2016-04-28 富士フイルム株式会社 断層画像生成装置、方法およびプログラム
JP2017533010A (ja) * 2014-10-16 2017-11-09 アダプティックス リミテッド X線放射体パネルの設計方法
JP2020130340A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置
US11350904B2 (en) 2019-02-14 2022-06-07 Fujifilm Corporation Radiographic imaging apparatus
JP7208816B2 (ja) 2019-02-14 2023-01-19 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150269762A1 (en) 2015-09-24
US20140140484A1 (en) 2014-05-22
US9536336B2 (en) 2017-01-03
CN103815923A (zh) 2014-05-28
US9076565B2 (en) 2015-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014113444A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
JP6636923B2 (ja) X線画像装置
US20150103972A1 (en) Motion layer decomposition calibration of x-ray ct imagers
JP2012050848A (ja) マルチ放射線発生装置を用いた放射線撮影制御装置
JP2011019707A (ja) X線撮影装置、x線撮影装置の制御方法、及びプログラム
US20160305894A1 (en) Method and device for controlling rotary table
US20180061097A1 (en) Image generation apparatus, image generation method, and x-ray ct apparatus
JP2013220218A (ja) 放射線撮影装置、その制御方法及びプログラム
US9414800B2 (en) X-ray output apparatus
JP2014042564A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、および画像処理システム
JP2006322799A (ja) X線撮影装置
JP2002310943A (ja) コンピュータ断層撮影装置
JP6394082B2 (ja) X線検査装置
JP6430239B2 (ja) 医用画像診断装置
JP4095091B2 (ja) コンピュータ断層撮影装置並びに回転中心位置を求める方法及びプログラム
JP2015116408A (ja) X線ct装置及び不良素子補正方法
JP2016059610A (ja) 医用画像処理装置および医用画像処理装置における画像データ表示方法
JP2007101391A (ja) X線検査装置
JP2016022008A (ja) X線診断装置、画像処理装置及び画像処理方法
JP2005326260A (ja) X線撮像装置
WO2014034244A1 (ja) X線出力装置
JP2008170303A (ja) X線ct装置
JP6642288B2 (ja) X線装置、それを制御する制御方法、および制御プログラム
JP2018200184A (ja) X線断層撮影装置
JP2011255055A (ja) 放射線画像処理装置、放射線画像処理方法及びプログラム