JP2017144346A - 画像解析装置および方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像解析装置、方法およびプログラムにおいて、放射線画像が散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影されたか否かを判別する。【解決手段】放射線画像を取得する放射線画像取得部４１と、放射線画像の撮影期間を含む特定期間に放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得部４２と、線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応する放射線画像を、静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像およびグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別する判別部４３とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、被写体を撮影して得られた放射線画像を解析する画像解析装置および方法並びにプログラムに関する。

従来、被写体を透過した放射線により被写体の放射線画像を撮影する際、とくに被写体の厚さが大きいと、被写体内において放射線が散乱し、この散乱放射線（以下散乱線とする）により、取得される放射線画像のコントラストが低下するという問題がある。このため、放射線画像の撮影時には、放射線を検出して放射線画像を取得するための放射線検出器に散乱線が照射されないように、被写体と放射線検出器との間に散乱線除去グリッド（以下単にグリッドとする）を配置して撮影を行うことがある。グリッドを用いて撮影を行うと、被写体により散乱された放射線が放射線検出器に照射されにくくなるため、放射線画像のコントラストを向上させることができる。

一方、グリッドを用いた撮影を行うと、被写体像に加えてグリッドに対応した縞模様（グリッド縞）が放射線画像に含まれてしまうため、画像が見難くなってしまう。このため、グリッドを用いて撮影された放射線画像に対してグリッド縞を放射線画像から除去する処理が知られている（特許文献１〜４参照）。また、グリッド縞は、静止させて撮影を行う静止グリッドを使用した場合に発生し、揺動させて使用する揺動グリッド（ブッキーグリッド）を使用した場合には、放射線画像にはグリッド縞は発生しない。そのため、揺動グリッドを使用した場合には、上述したグリッド縞抑制処理を行うことなく、グリッド縞のない高画質の放射線画像を取得することができる。

ところで、グリッドは、放射線を透過しない鉛等と、放射線を透過しやすいアルミニウムやファイバー等のインタースペース素材とが、例えば４．０本／ｍｍ程度の細かな格子密度で交互に配置されて構成されていることから、質量が大きい。病室等において行うポータブル撮影では、寝ている患者と放射線検出器との間にグリッドを配置する必要がある。そのため、グリッドの重量は、撮影者がグリッドを配置する作業の負担、および撮影時の患者の負担を大きくする要因となっている。また、収束型のグリッドの場合、放射線の斜入により放射線画像に濃度ムラが発生するおそれがある。

このため、グリッドを使用することなく放射線画像の撮影を行い、グリッドによって散乱線を除去することにより得られる画質改善の効果を、画像処理により放射線画像に対して付与する処理が提案されている（特許文献５参照）。特許文献５の手法は、被写体画像の画素ごとに、画像信号に応じた体厚に分類し、分類された各体厚を有する被写体によって発生する全散乱線分布を算出し、これを放射線画像から減算することにより、散乱線の成分が除去された放射線画像を取得する。特許文献５の手法によれば、撮影時にグリッドが不要となるため、撮影時の患者の負担を軽減することができ、かつ濃度ムラおよびグリッド縞による画質の低下を防止することができる。

ところで、静止グリッドを用いて撮影された放射線画像、ブッキーグリッドを用いて撮影された放射線画像、およびグリッドなしで撮影された放射線画像という、３種類の放射線画像が取得される放射線撮影システムにおいて、取得された放射線画像の全てに対してグリッド縞を除去する処理を行うようにした場合、グリッド無しで撮影された放射線画像に対してもグリッド縞抑制処理が行われてしまうこととなる。逆に、散乱線抑制処理を行うようにした場合、グリッドを用いて撮影された放射線画像に対しても散乱線抑制処理が行われてしまうこととなる。このように、放射線画像に対してその放射線画像には必要のない処理が行われると、放射線画像の画質が大幅に低下し診断を効率よく行うことができなくなってしまう。

このため、特許文献１および２は、例えば、グリッドの種類に応じて異なる位置に突起部が設けられた枠状の保持部にグリッドを保持させ、グリッドの突起部に対向する装置の位置にマイクロスイッチを設け、これらのマイクロスイッチがグリッドの種類に応じてマイクロスイッチがオンになるように構成する。特許文献１および２は、このような構成によりグリッドの有無や種類を判別し、グリッドの有無や種類に応じた画像処理を行う技術を提案している。また、特許文献１および２は、グリッドを揺動させるモータに加わる負荷により変動するパラメータ量を検知してグリッドの有無や重量を判別する技術を提案している。

特開２００３−２６００５３号公報 特開２０００−０８３９５１号公報 特開２００３−００８８８５号公報 特開平０６−０１４９１１号公報 特開平０２−２４４８８１号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に記載された技術は、撮影システムや撮影目的などによって求められる事情によっては採用できない可能性がある。このため、撮影システムや撮影目的に応じた様々な要求に対応するために、特許文献１および２に記載された技術以外にも、グリッドの種類を判別するさらなる技術が求められている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線画像が散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影されたか否かを判別する画像解析装置、画像解析方法および画像解析プログラムを提案することを目的とする。

本願発明にかかる画像解析装置は、放射線撮影により得られた放射線画像を取得する放射線画像取得部と、放射線画像の撮影期間を含む特定期間に放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得部と、線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、第１の特徴を有すると判別された線量データに対応する放射線画像を、散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影された揺動グリッド使用画像であると判別する判別部と、を備えたことを特徴とする。

本願発明にかかる画像解析方法は、画像解析装置に実行させる画像解析方法であって、放射線撮影により得られた放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、放射線画像の撮影期間を含む特定期間に放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得ステップと、線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、線量データが第１の特徴を有すると判別された放射線画像を、散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影された揺動グリッド使用画像であると判別する判別ステップとを有することを特徴とする。

なお、本発明による放射線画像処理プログラムは、上記方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

上記「撮影期間」は、放射線画像の撮影対象に放射線が照射された期間のうち、放射線画像に対応する画像信号の形成に実質的に寄与した期間を意味する。例えば、放射線の入射量に応じた電荷を蓄積する画素を２次元マトリクス状に配置した放射線検出器において、放射線画像の形成のため各画素に電荷を蓄積する期間があげられる。

また、「特定期間」は、撮影期間の少なくとも一部を含む期間であればよい。また、「特定期間」は、特定位置と放射線源との間を少なくとも２回以上グリッドの放射線吸収体が通過するための所要期間より長い期間が設定される。例えば、特定期間を、線量データにおける放射線量が、放射線が照射されていることを判別可能な閾値以上となった時以降の期間であって、特定位置と放射線源との間を少なくとも２回以上グリッドの放射線吸収体層が通過するための所要期間より長い期間に設定することが好ましい。この場合、当該所要期間は、想定される放射線グリッドのピッチとグリッドの揺動速度から算出される。

また、「第１の特徴」は、それぞれ特定の幅を有する放射線吸収体と放射線透過体が交互に配置されてなる散乱線除去グリッドが撮影領域内の放射線検出器の検出面上の特定位置と放射線源との間を移動していることを特定するための特徴である。第１の特徴は、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが、特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過することによって現れる線量データの変動の特徴を表すものであれば、いかなる方法で特定されてもよい。

本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、線量データが一定の振幅の隣接する正弦波形状を有するという特徴を第１の特徴として線量データが第１の特徴を有するか否かを判別してもよい。

「線量データが一定の振幅の隣接する正弦波形状」とは、隣接する正弦波形状の振幅が厳密に一定の場合だけでなく、実質的に一定の場合も含む。また、隣接する正弦波形状において、正方向の振幅が一定であり、かつ、負方向の振幅が一定であれば、正方向の振幅と負方向の振幅が一致してもよく異なっていてもよい。また、「正弦波形状」は、厳密な正弦波だけでなく、略正弦波形状とみなせる形状であればよい。

また、判別部は、線量データが「一定の振幅の隣接する正弦波形状を有するという特徴」を有することを判別可能なあらゆる方法を用いてよい。例えば、線量データの複数の線量値からフィッティングした曲線を算出し、算出した曲線と一定の振幅の隣接する正弦波形状と比較して、算出した曲線が一定の振幅の隣接する正弦波形状を有するか否かを判別してもよい。なお、比較用に用いる一定の振幅を有する隣接する正弦波形状として、想定されるブッキーグリッドの移動方向の移動速度と、放射線透過体の放射線吸収量と、放射線透過体の移動方向の幅と、放射線吸収体の放射線吸収量と、放射線吸収体の移動方向の幅などに応じて、適宜周期および振幅が設定された複数のサンプルを用意することが好ましい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、線量データが一定の間隔を空けて放射線透過体の通過に起因する正の極大値と放射線吸収体の通過に起因する零以上の極小値を交互に有するという特徴を第１の特徴として線量データが第１の特徴を有するか否かを判別してもよい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、線量データが「一定の間隔を空けて放射線透過体の通過に起因する正の極大値と放射線吸収体の通過に起因する零以上の極小値を交互に有するという特徴」を有することを判別可能なあらゆる方法を用いてよい。例えば、線量データの複数の線量値からフィッティングした曲線を算出して、時系列に極大値と極小値を検出し、正の極大値と零以上の極小値を交互に繰り返しているか否かを判別することが好ましい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応する放射線画像を、散乱線を除去するための静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別することが好ましい。

「散乱線除去のためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像」とは、撮影時に放射線源と放射線検出器の間に散乱線除去のための揺動撮影用グリッドおよび静止撮影用グリッドのいずれも位置させないで放射線撮影された放射線画像を意味する。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、放射線画像が静止撮影用グリッドの像を含むという第２の特徴を有するか否かを判別し、第２の特徴を有すると判別された放射線画像を静止グリッド使用画像であると判別し、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応し、かつ、第２の特徴を有さないと判別された放射線画像をグリッド不使用画像であると判別することが好ましい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、静止グリッド使用画像から、静止グリッド使用画像に含まれる静止撮影用グリッドを表す像に対応する周波数成分を抑制するグリッド縞抑制部をさらに備えることが好ましい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、グリッド不使用画像からグリッド不使用画像の各位置における散乱線成分を示す散乱線画像を生成し、グリッド不使用画像から散乱線画像を減算することにより散乱線成分抑制処理を行う散乱線抑制部をさらに備えることが好ましい。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、放射線画像の撮影指示を表す撮影指示情報に、放射線画像が揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影されたことを表す揺動グリッド情報が含まれるか否か判別し、撮影指示情報に揺動グリッド情報が含まれると判別された場合に、撮影指示情報の揺動グリッド情報に基づいて揺動グリッド使用画像を判別し、撮影指示情報に揺動グリッド情報が含まれないと判別された場合に、線量データが第１の特徴を有するか否かを判別することにより揺動グリッド使用画像を判別してもよい。

「撮影指示情報」とは、医師らから撮影担当者に撮影指示のために送信される情報であり、撮影対象と撮影対象に対して行われる画像検査を特定する情報を含む情報である。例えば、撮影指示情報は、患者名、性別、年齢など撮影対象に関する基礎情報と、放射線撮影の指示、撮影すべき範囲／方向、撮影の条件などを含む。

また、本願発明にかかる画像解析装置において、判別部は、放射線画像に揺動グリッド使用画像と判別されたか否かを表す判別情報を付帯情報として追加してもよい。

本発明によれば、放射線画像が散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影された画像であるか否かを好適に判別することができる。

本発明の一実施形態による放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図 第１の実施の形態に係る電子カセッテの全体構成の一例を示す構成図 本発明の一実施形態による放射線画像処理装置の構成を示す概略ブロック図 線量データを表す時系列グラフを示す図 本発明の原理を説明するための図 散乱線抑制部の構成を示す概略ブロック図 胸部の放射線画像における散乱線含有率分布を示す図 図７に示す散乱線含有率分布を示す場合において算出した変換係数を示す図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート

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。

まず、本実施の形態の放射線画像処理装置を備えた放射線画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図１には、本実施の形態の放射線画像撮影システムの一例の全体構成の概略である概略構成図を示す。本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、電子カセッテ２０自身が、放射線の照射開始（撮影開始）を検出する機能を有している。

本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、コンソール１６を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：放射線情報システム）から入力された指示（撮影メニュー）に基づいて、医師や放射線技師等の操作により放射線画像の撮影を行う機能を有する。

また、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、撮影された放射線画像をコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８に表示させることにより、医師や放射線技師等に放射線画像を読影させる機能を有する。

本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、放射線発生装置１２、放射線画像処理装置１４、コンソール１６、記憶部１７、放射線画像読影装置１８、および電子カセッテ２０を備えている。

放射線発生装置１２は、放射線照射制御ユニット２２を備えている。放射線照射制御ユニット２２は、放射線画像処理装置１４の放射線制御部６２の制御に基づいて放射線源２２Ａから放射線Ｘを撮影台３２上の被検者３０の撮影対象部位に照射させる機能を有している。

被検者３０を透過した放射線Ｘは、撮影台３２内部の保持部３４に保持された電子カセッテ２０に照射される。電子カセッテ２０は、被検者３０を透過した放射線Ｘの線量に応じた電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成して出力する機能を有する。本実施の形態の電子カセッテ２０は、放射線検出器２６を備えている。

また、放射線検出器２６の被写体側には、被検者３０において散乱した放射線の放射線検出器２６への入射を防止するためのグリッドＧｍおよびグリッドＧｓが、出し入れ自在に設けられている。本実施形態においては、グリッドＧｍは揺動撮影用グリッドであり、グリッドＧｓは静止撮影用グリッドである。

本実施の形態では、電子カセッテ２０により出力された放射線画像を示す画像情報は、放射線画像処理装置１４を介してコンソール１６に入力される。本実施の形態のコンソール１６は、無線通信（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して外部システム（ＲＩＳ）等から取得した撮影メニューや各種情報等を用いて、放射線発生装置１２および電子カセッテ２０の制御を行う機能を有している。また、本実施の形態のコンソール１６は、放射線画像処理装置１４との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能に加えて、電子カセッテ２０との間で各種情報の送受信を行う機能を有している。

本実施の形態のコンソール１６は、サーバー・コンピュータとして構成されており、制御部４０、ディスプレイドライバ５１、ディスプレイ５０、操作入力検出部５２、操作パネル５４、Ｉ／Ｏ部５６、およびＩ／Ｆ部５８を備えて構成されている。

制御部４０は、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有しており、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスク・ドライブ）を備えている。ＣＰＵは、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有しており、ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有しており、ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。

ディスプレイドライバ５１は、ディスプレイ５０への各種情報の表示を制御する機能を有している。本実施の形態のディスプレイ５０は、撮影メニューや撮影された放射線画像等を表示する機能を有している。操作入力検出部５２は、操作パネル５４に対する操作状態を検出する機能を有している。操作パネル５４は、放射線画像の撮影に関する操作指示を、医師や放射線技師等が入力するためのものである。本実施の形態では操作パネル５４は、例えば、タッチパネル、タッチペン、複数のキー、およびマウス等を含んでいる。なお、操作パネル５４をタッチパネルとして構成する場合は、ディスプレイ５０にタッチパネルの機能を持たせてもよい。

また、Ｉ／Ｏ部５６およびＩ／Ｆ部５８は、無線通信により、放射線画像処理装置１４および放射線発生装置１２との間で各種情報の送受信を行う機能を有している。さらに、Ｉ／Ｏ部５６およびＩ／Ｆ部５８は、無線通信により、電子カセッテ２０との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う機能を有している。

制御部４０、ディスプレイドライバ５１、操作入力検出部５２、およびＩ／Ｏ部５６は、システムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。従って、制御部４０は、ディスプレイドライバ５１を介したディスプレイ５０への各種情報の表示の制御、およびＩ／Ｆ部５８を介した放射線発生装置１２および電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。

本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、コンソール１６からの指示に基づいて、放射線発生装置１２および電子カセッテ２０を制御する機能を有し、かつ電子カセッテ２０から受信した放射線画像の記憶部１７への記憶、およびコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８への表示を制御する機能を有する。

本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、およびＩ／Ｆ部６８を備えている。

システム制御部６０は、放射線画像処理装置１４全体を制御する機能を有し、かつ放射線画像撮影システム１０を制御する機能を有している。システム制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、放射線画像処理装置１４全体および放射線画像撮影システム１０の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤは、各種データを記憶して保持する機能を有している。放射線制御部６２は、コンソール１６の指示に基づいて、放射線発生装置１２の放射線照射制御ユニット２２を制御する機能を有している。パネル制御部６４は、電子カセッテ２０からの情報を、無線または有線により受け付ける機能を有している。

システム制御部６０、放射線制御部６２、およびパネル制御部６４は、システムバスやコントロールバス等のバス６９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。

記憶部１７は、撮影された放射線画像およびその放射線画像に関係する情報を記憶する機能を有する。記憶部１７としては、例えば、ＨＤＤ等が挙げられる。

また、放射線画像読影装置１８は、撮影された放射線画像を読影者が読影するための機能を有する装置であり、特に限定されないが、いわゆる、読影ビューワ、コンソール、およびタブレット端末等が挙げられる。本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、パーソナル・コンピュータとして構成されており、コンソール１６や放射線画像処理装置１４と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ディスプレイドライバ、ディスプレイ２３、操作入力検出部、操作パネル２４、Ｉ／Ｏ部、およびＩ／Ｆ部を備えて構成されている。なお、図１では、記載が煩雑になるのを避けるため、これらの構成のうち、ディスプレイ２３および操作パネル２４のみを示し、その他の記載を省略している。

次に、電子カセッテ２０の概略構成について説明する。本実施の形態では、Ｘ線等の放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器２６に本発明を適用した場合について説明する。本実施の形態では、電子カセッテ２０は、間接変換方式の放射線検出器２６を備えて構成されている。なお、図２では、放射線を光に変換するシンチレータは省略している。

放射線検出器２６には、光を受けて電荷を発生し、発生した電荷を蓄積するセンサ部１０３と、センサ部１０３に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチング素子であるＴＦＴスイッチ７４と、を含んで構成される画素１００が複数、マトリクス状に配置されている。本実施の形態では、シンチレータによって変換された光が照射されることにより、センサ部１０３において電荷が発生する。

画素１００は、一方向（図２のゲート配線方向）およびそのゲート配線方向に対する交差方向（図２の信号配線方向）にマトリクス状に複数配置されている。図２では、画素１００の配列を簡略化して示している。例えば、画素１００はゲート配線方向および信号配線方向に１０２４個×１０２４個配置されている。

本実施の形態では、複数の画素１００のうち、放射線画像撮影用の画素１００Ａと放射線検知用の画素１００Ｂが予め定められている。図２では、放射線検知用の画素１００Ｂを破線で囲んでいる。放射線画像撮影用の画素１００Ａは、放射線を検出して放射線が示す画像を生成するために用いられる。放射線検知用の画素１００Ｂは、放射線の照射開始等を検出するための放射線の検知に用いられる画素であり、電荷の蓄積期間であっても、電荷を出力する画素である（詳細後述）。

また、放射線検出器２６には、不図示の基板上に、ＴＦＴスイッチ７４をオン／オフするための複数のゲート配線１０１と、上記センサ部１０３に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線７３と、が互いに交差して設けられている。本実施の形態では、一方向の各画素列に信号配線７３が１本ずつ設けられ、交差方向の各画素列にゲート配線１０１が１本ずつ設けられており、例えば、画素１００がゲート配線方向および信号配線方向に１０２４個×１０２４個配置されている場合、信号配線７３およびゲート配線１０１は１０２４本ずつ設けられている。

さらに、放射線検出器２６には、各信号配線７３と並列に共通電極配線９５が設けられている。共通電極配線９５は、一端および他端が並列に接続されており、一端が所定のバイアス電圧を供給するバイアス電源１１０に接続されている。センサ部１０３は共通電極配線９５に接続されており、共通電極配線９５を介してバイアス電圧が印加されている。

ゲート配線１０１には、各ＴＦＴスイッチ７４をスイッチングするための制御信号が流れる。このように制御信号が各ゲート配線１０１に流れることによって、各ＴＦＴスイッチ７４がスイッチングされる。

信号配線７３には、各画素１００のＴＦＴスイッチ７４のスイッチング状態に応じて、各画素１００に蓄積された電荷に応じた電気信号が流れる。より具体的には、各信号配線７３には、その信号配線７３に接続された画素１００の何れかのＴＦＴスイッチ７４がオンされることにより蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。

各信号配線７３には、各信号配線７３に流れ出した電気信号を検出する信号検出回路１０５が接続されている。また、各ゲート配線１０１には、各ゲート配線１０１にＴＦＴスイッチ７４をオン／オフするための制御信号を出力するスキャン信号制御回路１０４が接続されている。図２では、信号検出回路１０５およびスキャン信号制御回路１０４を１つに簡略化して示しているが、例えば、信号検出回路１０５およびスキャン信号制御回路１０４を複数設けて所定本（例えば、２５６本）毎に信号配線７３又はゲート配線１０１を接続する。例えば、信号配線７３およびゲート配線１０１が１０２４本ずつ設けられている場合、スキャン信号制御回路１０４を４個設けて２５６本ずつゲート配線１０１を接続し、信号検出回路１０５も４個設けて２５６本ずつ信号配線７３を接続する。

信号検出回路１０５は、各信号配線７３毎に、入力される電気信号を増幅する公知の増幅回路を内蔵している。信号検出回路１０５では、各信号配線７３から入力される電気信号を増幅回路により増幅し、ＡＤＣ（アナログ・デジタル変換器）によりデジタル信号へ変換する。

この信号検出回路１０５およびスキャン信号制御回路１０４には、信号検出回路１０５において変換されたデジタル信号に対してノイズ除去などの所定の処理を施し、信号検出回路１０５に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、スキャン信号制御回路１０４に対してスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する制御部１０６が接続されている。

制御部１０６は、マイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭおよびＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部を備えている。制御部１０６は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することにより、放射線画像の撮影のための制御を行う。また、制御部１０６は、上記所定の処理が施された画像データに対して、各放射線検知用の画素１００Ｂの画像データを補間する処理（補間処理）を行って、照射された放射線が示す画像を生成する。すなわち、制御部１０６は、各放射線検知用の画素１００Ｂの画像データを、上記所定の処理が施された画像データに基づいて補間することにより、照射された放射線が示す画像を生成する。

電子カセッテ２０は、放射線検知用の画素１００Ｂが接続された信号配線７３（図２の場合、Ｄ２およびＤ３の少なくとも一方、例えば、Ｄ２）の電気信号（電荷情報）を信号検出回路１０５の増幅回路１２０で検出し、制御部１０６が、信号検出回路１０５により変換されたデジタル信号の値を予め定めた検出用の閾値ＴＨ１と比較し、閾値以上となった否かにより放射線が照射されたか否かの検出を行うように構成されている。すなわち、電子カセッテ２０は、外部（例えば、放射線画像処理装置１４）からの制御信号を必要としないで放射線の照射に関する検出を行うように構成されている。なお、制御部１０６による放射線が照射されたか否かの検出は、検出用の閾値と比較することに限らず、例えば、検出回数等、予め設定した条件に基づいて検出するようにしてもよい。

なお、本実施の形態において電気信号の「検出」とは、電気信号をサンプリングすることを示している。以下、上記放射線検出用の画素１００Ｂにモニタリングされた時系列の電気信号（画素信号）を表すデータを線量データと記載する。放射線検出用の画素１００Ｂは、本実施の形態では、放射線の照射開始を検出した後も、放射線検知用の画素１００Ｂから出力される電気信号（電荷情報）の検出を継続する。そして、詳細は後述するが、撮影期間を含む特定期間の線量データを取得する。

放射線の線量データを取得可能であれば、任意の検出方法および任意の構成の検出画素を採用してよい。例えば、放射線の線量データをモニタリングするために、下記に採用可能な（１）〜（６）のような構成を例示する。
（１）放射線画像撮影用の画素（２次元アレイ）の中から任意に選択した画素を放射線検知用の専用画素とする。なお、この場合、放射線画像撮影用の画素と、放射線検知用の画素は、同一の形状をしている。
（２）放射線画像撮影用の画素（２次元アレイ）の中から任意に選択した画素を放射線検知も可能な構造にする。すなわち、一部の画素を、放射線画像撮影および放射線検知兼用の画素とする。例えば、選択した画素は、センサ部が２分割されていて放射線画像撮影の場合と放射線検知の場合とで、センサ部を使い分ける構成とする。また例えば、選択した画素はＴＦＴスイッチが追加で配置されていて、追加で配置されたＴＦＴスイッチのリーク電流に基づいて放射線を検知する構成としてもよい。
（３）放射線画像撮影用の画素（２次元アレイ）の画素間（例えば、画素間の隙間）に任意に放射線検知専用のセンサが配置されている。

なお、上記（２）および（３）の方法において、これらの方法に用いられる放射線検出器の構造は選択した画素（選択した隙間）のみがこのような構造になっていてもよいし、センサ部、およびＴＦＴスイッチの構造は繰り返しパターニングされていて、選択した画素のみ電荷が取り出せるような接続になっていてもよい。
（４）放射線画像撮影用の画素（２次元アレイ）およびその隙間は一般的な構成であり、別途に検知手段を設ける。検知方法としては、例えば、放射線検出器のバイアス電流検知、ゲート電流検知、およびリーク電流検知等が挙げられる。
（５）放射線画像撮影用の画素（２次元アレイ）およびその隙間は一般的な構成であり、また、別途に検知手段を設けることもなく、放射線画像撮影用の制御部を検知に用いるようにしてもよい。検知方法としては、例えば、リーク電流検知等が挙げられる。

上記（１）〜（５）のいずれの方法も、放射線検出器内部に放射された放射線の線量に応じて電荷（電気信号）を発生させるセンサを設けた場合に対応する。なおこれに限らず、下記（６）のように放射線検出器外部にセンサを設けるようにしてもよい。なお、放射線検出器内部のセンサ、および放射線検出器外部のセンサを総称する場合は、放射線センサという。
（６）放射線検出器の外部に放射線検知センサを設ける。例えば、放射線非照射となる放射線検出器の底面に放射線検知センサを設けておく。

また、上記（１）〜（６）のいずれの方法においても、ＴＦＴスイッチのゲートがオン状態の場合に放射線を検知するようにしてもよいし、ゲートがオフ状態の場合に放射線を検知するようにしてもよい。

また、本実施の形態の電子カセッテ２０の放射線検出器２６の構成およびその配置として、上記の線量データの取得と画像情報の生成とが可能な範囲内で任意の構成を採用可能である。

コンソール１６の制御部４０は、コンソール１６全体の動作を制御する機能に加えて、画像解析装置としての機能を兼ね備えている。制御部４０（画像解析装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤＤなどのハードウェアによって本発明の一実施形態の画像解析プログラムを実行することにより、図３に示すような画像取得部４１、線量データ取得部４２、判別部４３、グリッド縞検出部４５、グリッド縞抑制部４６、散乱線抑制部４７、画像処理部４８、表示制御部４９および記憶部４４として機能する。

画像取得部４１は、コンソール１６における操作入力検出部５２によって操作入力を検出すると、操作入力に応じた放射線画像を取得する。放射線画像は、放射線検出器２６において放射線画像撮影用の画素１００Ａによって検出した画像信号に対して制御部１０６による補間処理が施された画像である。

線量データ取得部４２は、放射線画像の撮影期間を含む特定期間に、放射線画像に対応する撮影領域内の図２に示すような放射線検知用の画素１００Ｂの位置（特定位置）に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する。なお、放射線撮影時の線量データとかかる放射線撮影によって撮影された放射線画像（線量データに対応する放射線画像）は互い対応づけられて記憶部１７に記憶される。

なお、上記「特定期間」とは、撮影期間の少なくとも一部を含む期間である。また「特定期間」は、特定位置と放射線源との間を少なくとも２回以上グリッドの放射線吸収体が通過するための所要期間より長い期間が設定される。例えば、特定期間を、線量データにおける放射線量が、放射線が照射されていることを判別可能な閾値以上となった時以降の期間であって、特定位置と放射線源との間を少なくとも２回以上グリッドの放射線吸収体層が通過するための所要期間より長い期間を、想定される放射線グリッドのピッチとグリッドの揺動速度から算出して設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、放射線画像の撮影開始ｔ０から撮影終了時までの期間の線量データが放射線検出用の画素１００Ｂによって検出されて記憶部１７に記憶され、記憶部１７から制御部４０の線量データ取得部４２によって取得される。

判別部４３は、線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、後述の第１の特徴を有すると判別された線量データに対応する放射線画像を、散乱線を除去するためのグリッドＧｍを揺動させて撮影された揺動グリッド使用画像であると判別する。

また、本実施形態における判別部４３は、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応する放射線画像を、散乱線を除去するためのグリッドＧｓを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別する。

また、判別部４３は、後述のグリッド縞検出部４５によって検出された放射線画像のグリッド縞の有無に基づいて、放射線画像が静止グリッドに起因するグリッド縞（静止グリッドの像）を含むという第２の特徴を有するか否かを判別し、第２の特徴を有すると判別された放射線画像を静止グリッド使用画像であると判別し、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応する放射線画像であって、かつ、第２の特徴を有さないと判別された放射線画像をグリッド不使用画像であると判別する。

また、判別部４３は、揺動グリッド使用画像か否かを判別する処理において、揺動グリッド使用画像と判別されたか否かを表す判別情報を、放射線画像に対して付帯情報として追加する。なお、揺動グリッド使用画像か否かを判別する処理の実施後は、判別部４３、グリッド縞検出部４５、グリッド縞抑制部４６、散乱線抑制部４７、表示制御部４９などの各部は、必要に応じて放射線画像の付帯情報を参照して、揺動グリッド使用画像に必要な処理と不要な処理を判別するように構成されている。

以上のように、本実施形態における判別部４３は、第１の特徴を有する放射線画像を揺動グリッド使用画像であると判別し、第２の特徴を有する放射線画像を静止グリッド使用画像であると判別し、第１および第２の特徴の両方を有さない放射線画像をグリッド不使用画像と判別する。つまり、判別部４３は、放射線画像の第１の特徴と第２の特徴の有無に基づいて、かかる放射線画像に対するグリッドの使用の有無と、放射線画像に使用されたグリッドの種類とを判別することができる。判別部４３は、第１の特徴の有無に基づいて揺動グリッド使用画像を判別する処理（放射線画像の撮影時のグリッドＧｍの揺動の有無を判別する処理）と、第２の特徴の有無に基づいて静止グリッド使用画像を判別する処理とを任意の順番で行ってよい。

ここで、図４および図５を用いて、上記構成の電子カセッテ２０によって放射線画像を撮影する際に放射線検知用の画素１００Ｂによって取得される線量データと、線量データを用いた揺動グリッド使用画像の判別の概念について説明する。

図４に放射線検知用の画素１００Ｂに取得された線量データの例を示す。図４は、横軸に時間軸を表し、縦軸に画素信号の値を表す時系列グラフである。放射線が照射されると電気信号Ｄｉは、増加し、時間と共に変化するため、時間ｔの関数として表すことができる。本実施の形態の放射線検出器２６では、電気信号Ｄｉが、検出用の閾値を超えたか否かにより、放射線の照射開始を検出する。図４において、グリッド不使用の状態において放射線が照射された場合の線量データをｆ（ｔ）、ブッキーグリッドを使用した場合の線量データを関数ｇ（ｔ）、衝撃ノイズを表す線量データｎ（ｔ）、周辺機器による電磁波ノイズを表す線量データｍ（ｔ）として表す。また、図５は、グリッドＧｍと放射線検出用の画素１００Ｂとの関係を説明するための図である。

本発明の発明者らの解析によれば、図４に示すように、静止グリッドを使用した場合またはグリッドを不使用の場合の撮影時の線量データｆ（ｔ）は、放射線Ｘの照射開始時ｔ０から放射線源２２Ａの立ち上がりに応じて増加し、放射線源２２Ａが安定照射可能な状態になると画素１００Ｂに蓄積する電荷量が所定値となった後は、略一定値を維持するという特徴を有する。また、放射線検出器２６に衝撃が加わった際に画素１００Ｂに生じる衝撃ノイズを表す線量データｎ（ｔ）は、衝撃直後に大きなピークを示したのち、徐々に振幅を減少しつつ時間軸に沿って正のピークと負のピークを周期的に繰り返すという特徴を有する。また、放射線検出器２６に周辺機器からの電磁波ノイズが検出されることも考えられる。このような電磁波ノイズを表す線量データｍ（ｔ）は、微弱な略一定の振幅を有し、時間軸に沿って正のピークと負のピークを周期的に繰り返すという特徴を有する。

ここで、本発明の発明者らは、線量データの解析を進める中で、放射線撮影に使用されるグリッドＧｍが、図５に示すように複数の放射線吸収体ｇｍａと複数の放射線透過体ｇｍｂとを交互に隣接させた構造を有し、グリッドＧｍを揺動して放射線撮影を行った場合には、放射線吸収体ｇｍａと放射線透過体ｇｍｂとが交互に画素１００Ｂと放射線源２２Ａとの間を通過することに着目した。そして、グリッドＧｍを揺動して放射線撮影を行った場合には、放射線検知用の画素１００Ｂにモニタリングされた線量データに、複数の放射線吸収体ｇｍａと、隣接する放射線吸収体ｇｍａの間に位置する放射線透過体ｇｍｂとが、画素１００Ｂの位置（特定位置）と放射線源２２Ａとの間を通過したことによる線量の変動を表す特徴（第１の特徴）が現れることを見出した。なお、要求される事項に応じて、グリッドＧｍに対する第１の放射線吸収率を有する放射線吸収体ｇｍａと第１の放射線吸収率よりも小さい第２の放射線吸収率を有する放射線透過体ｇｍｂの素材や幅や厚みが選択される。

図５を用いて詳細に説明するとグリッドＧｍの図５矢印方向の移動に応じて、放射線透過体ｇｍｂを放射線Ｘが通過する時ｔ３−ｔ５には、照射方向の厚さｔｂを有する放射線透過体ｇｍｂによる放射線の吸収に応じた放射線量が画素１００Ｂに到達し、放射線吸収体ｇｍａを放射線Ｘが通過する時ｔ５−ｔ７には、照射方向の厚さｔａを有する放射線吸収体ｇｍａによる放射線の吸収に応じた放射線量が画素１００Ｂに到達し、放射線透過体ｇｍｂを放射線Ｘが通過する時ｔ７−ｔ９には、照射方向の厚さｔｂを有する放射線透過体ｇｍｂによる放射線の吸収に応じた放射線量が画素１００Ｂに到達し、放射線吸収体ｇｍａを放射線Ｘが通過する時ｔ９−ｔ１１には、照射方向の厚さｔａを有する放射線吸収体ｇｍａによる放射線の吸収に応じた放射線量が画素１００Ｂに到達する。このように、放射線吸収体ｇｍａと放射線透過体ｇｍｂとが交互に繰り返し通過することによって、画素１００Ｂにおける線量データは、放射線吸収体ｇｍａに対応する線量値と放射線透過体ｇｍｂに対応する線量値と放射線吸収体ｇｍａに対応する線量値とを交互に往き来する変動を示す。本発明は、上述したような第１の特徴を利用して、線量データが第１の特徴を有する場合には、かかる線量データに対応する放射線画像は揺動グリッドを揺動させて撮影された揺動グリッド使用画像であると判別する。

上記の第１の特徴を任意の方法によって特定してよい。例えば、以下のように、第１の特徴を特徴１Ａ又は１Ｂのようにとらえることができる。

（特徴１Ａ）線量データｇ（ｔ）が一定の振幅の隣接する略正弦波形状を有する。

グリッドＧｍが、各放射線吸収体ｇｍａが移動方向（図５矢印方向）に略同一の幅ｗａを有し、各放射線透過体ｇｍｂが移動方向（図５矢印方向）に略同一の幅ｗｂを有する場合、ブッキーグリッドの揺動により、放射線検出用の画素１００Ｂにおいて、一定の正方向の振幅と一定の負方向の振幅を有する隣接する所定波形が検出される。また、かかる各所定波形は、ブッキーグリッドの揺動に伴う到達放射線量の切り替えに対して、画素１００Ｂの応答速度による電荷量の時間遅れが生じるため略正弦波形状となる。また、隣接する正弦波形状は、正方向の振幅が略一致し、負方向の振幅が略一致するものであれば、正方向の振幅と負方向の振幅が異なっていてもよく、同じであってもよい。

線量データｇ（ｔ）における１周期の略正弦波形状において、放射線透過体ｇｍｂの放射線吸収量が小さくなるほど正方向の振幅（Ｖｍａｘと線量データｇ（ｔ）の振幅の中心に対応する値（図４の例ではｇ（ｔ５））との差）が大きくなり、各放射線吸収体ｇｍａの放射線吸収量が小さくなるほど負方向の振幅（Ｖｍｉｎと線量データｇ（ｔ）の振幅の中心に対応する値との差）が小さくなる。また、略正弦波形状の周期Ｃ１において、時間軸方向に隣接する２つの変曲点（線量データｇ（ｔ）の振幅の中心に対応する点）の間の期間は、放射線吸収体ｇｍａの幅ｗａ（または放射線透過体ｇｍｂの幅ｗｂ）とグリッドＧｍの移動方向の速度とに応じて定まる。例えば、図４における時間ｔ５と時間ｔ７の間の期間および時間ｔ９と時間ｔ１１との間の期間は、放射線吸収体ｇｍａの幅ｗａとグリッドＧｍの移動方向の速度とに応じて定まる。また、図４における時間ｔ２と時間ｔ５との間の期間および時間ｔ７と時間ｔ９の間の期間は、放射線透過体ｇｍｂの幅ｗｂとグリッドＧｍの移動方向の速度とに応じて定まる。従って、放射線吸収体ｇｍａの幅ｗａと放射線透過体ｇｍｂの幅ｗｂとグリッドＧｍの移動方向の速度が既知であれば、略正弦波の周期Ｃ１および振幅の中心の時間軸方向の位置を特定できる。さらに、放射線吸収体ｇｍａの放射線吸収量と照射方向の厚さ、および放射線透過体ｇｍｂの放射線吸収量と照射方向の厚さが既知であれば、正弦波形状の正方向の振幅と負方向の振幅を特定できる。この結果、グリッドＧｍによって生じる略正弦波形状を特定することができる。

判別部４３は、上記のような特徴１ＡによってグリッドＧｍの揺動の有無を判別する任意の方法を採用可能である。判別部４３が特徴１ＡによってグリッドＧｍの揺動の有無を判別した場合には、線量データを用いて揺動グリッド使用画像を正確に判別することができる。

例えば、判別部４３は、線量データの複数の線量値からフィッティングした近似曲線を算出し、算出した近似曲線と一定の振幅の隣接する正弦波と比較して、算出した曲線が一定の振幅の隣接する正弦波形状を有するかを判別して特徴１Ａを判別することができる。例えば、比較用に用いる一定の振幅を有する隣接する正弦波のサンプルの振幅や周期は、使用が想定される放射線吸収体ｇｍａの幅ｗａと放射線透過体ｇｍｂの幅ｗｂとグリッドＧｍの移動方向の速度などの情報から特定すればよい。この場合には、より正確に揺動グリッド使用画像を判別することができる。なお、使用が想定される揺動撮影用のグリッドＧｍが複数存在する場合には、各グリッドＧｍにそれぞれ対応する正弦波のサンプルを用意し、各サンプルと近似曲線をそれぞれ比較して特徴１Ａを算出するようにしてもよい。

（特徴１Ｂ）放射線量の変動に応じて画素１００Ｂに蓄積する電荷量が変動することに対応して、線量データｇ（ｔ）が一定の間隔を空けて放射線透過体の通過に起因する正の極大値Ｖｍａｘと放射線吸収体の通過に起因する零以上の極小値Ｖｍｉｎを交互に有する。

判別部４３は、上記のような特徴１Ｂによって揺動グリッド使用画像を判別する任意の方法を採用可能である。判別部４３が特徴１Ｂによって揺動グリッド使用画像を判別した場合には、線量データを用いて比較的簡易な方法で揺動グリッド使用画像を好適に判別することができる。例えば、判別部４３は、線量データの複数の線量値からフィッティングした近似曲線を算出して、時系列に放射線透過体の通過に起因する正の極大値Ｖｍａｘと放射線吸収体の通過に起因する零以上の極小値Ｖｍｉｎを検出し、極大値Ｖｍａｘと極小値Ｖｍｉｎを交互に繰り返しているか否かを判別することができる。また、特徴１Ｂによって、グリッドＧｍの揺動の有無を判別した場合には、線量データにおける、衝撃ノイズや電磁波ノイズとも区別してグリッドの揺動を判別することができる。

なお、本実施の形態におけるグリッドＧｍにおいて、各放射線透過体ｇｍｂの放射方向の厚さｔｂと各放射線吸収体ｇｍａの放射線の照射方向の厚さｔａは一致しており、各放射線透過体ｇｍｂの移動方向の幅ｗｂと各放射線吸収体ｇｍａの移動方向の厚さｗａは一致している。

図３に戻って続きを説明する。グリッド縞検出部４５は、放射線画像において、撮影時に使用するグリッドに起因する縞模様であるグリッド縞の有無を検出する。具体的には、放射線画像を周波数解析して周波数スペクトルを求め、周波数スペクトルにおける、ある周波数成分にピークが存在するか否かを判定する。ここで、グリッドを使用して撮影を行うことにより取得した放射線画像においては、グリッドの周期に起因する周期縞および周期縞に起因して放射線画像のサンプリングにより発生するモアレが含まれるため、周波数スペクトルにおいては、グリッドの周期およびモアレに対応する周波数成分にピークが存在することとなる。したがって、グリッド縞検出部４５は、求めた周波数スペクトルにピークが存在するか否かを判定することにより、放射線画像におけるグリッド縞の有無を検出する。

また、グリッド縞検出部４５は、静止グリッド使用画像と判別されたか否かを表す判別情報を放射線画像に対して付帯情報として追加する。なお、静止グリッド使用画像か否かを判別する処理の実施後は、判別部４３、グリッド縞検出部４５、グリッド縞抑制部４６、散乱線抑制部４７、表示制御部４９などの各部は、必要に応じて放射線画像の付帯情報を参照して、静止グリッド使用画像に必要な処理と不要な処理を判別するように構成されている。

グリッド縞抑制部４６は、静止グリッド使用画像から、静止グリッド使用画像に含まれる静止撮影用グリッドを表す像（グリッド縞）に対応する周波数成分を抑制するグリッド縞抑制処理を行う。グリッド縞抑制処理としては、例えばグリッド縞に対応する周波数成分を低減するためのフィルタによるフィルタリング処理を用いることができる。

散乱線抑制部４７は、グリッド不使用画像からグリッド不使用画像の各位置における散乱線成分を示す散乱線画像を生成し、グリッド不使用画像から散乱線画像を減算することにより散乱線成分抑制処理を行う。図６は散乱線抑制部４７の構成を示す概略ブロック図である。図６に示すように、散乱線抑制部４７は、放射線画像の撮影時に、散乱線を除去するために使用が想定される、仮想的なグリッドの特性である仮想グリッド特性を取得する特性取得部４５１と、放射線画像に含まれる放射線の散乱成分を表す散乱成分情報を取得する散乱情報取得部４５２と、特性取得部４５１が取得した仮想グリッド特性および散乱情報取得部４５２が取得した散乱成分情報に基づいて、放射線検出器２６により取得された放射線画像の散乱線抑制処理を行う除去処理部４５３とを備える。

特性取得部４５１は、操作者による操作入力を操作入力検出部５２で受け付けて、受け付けた操作入力に応じた仮想グリッド特性を取得する。本実施形態においては、仮想グリッド特性は、仮想グリッドについての散乱線透過率Ｔｓ、および被検者３０である被写体を透過して直接放射線検出器２６に照射される一次線の透過率（一次線透過率）Ｔｐとする。なお、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐは０〜１の間の値をとる。

特性取得部４５１は、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐの値の入力を直接受け付けることにより仮想グリッド特性を取得してもよいが、本実施形態においては、グリッドの種類を表すグリッド情報、被写体についての情報（被写体情報）、および放射線画像の取得時の撮影条件の少なくとも１つの指定を受け付けることにより、仮想グリッド特性、すなわち散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐを取得する。

ここで、グリッド情報とは、グリッド比、グリッド密度、収束型か平行型か、収束型の場合の集束距離、インタースペース素材（アルミニウム、ファイバー、ベークライト等）等の、グリッドの種類を特定する情報の少なくとも１つを含む。散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐはグリッドの種類に応じて異なる。このため、グリッド情報に関して、各種グリッド情報の少なくとも１つと仮想グリッド特性とを対応付けたテーブルが記憶部４４に記憶されている。

被写体情報は、胸部、腹部および頭部等の被写体の種類を含む。ここで、放射線画像の撮影時には、一般的に撮影部位に応じて使用するグリッドの種類が決められており、グリッドの種類に応じて散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐが異なる。このため、被写体情報に関して、各種被写体情報と仮想グリッド特性とを対応付けたテーブルが記憶部４４に記憶されている。

撮影条件は、撮影時の撮影距離（ＳＩＤ）、撮影線量、管電圧、線源のターゲットおよびフィルタの材質、並びに撮影に使用される放射線検出器の種類等のうちの少なくとも１つを含む。ここで、放射線画像の撮影時には、一般的に撮影条件に応じて使用するグリッドの種類が決められており、グリッドの種類に応じて散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐが異なる。このため、撮影条件に関して、各種撮影条件と仮想グリッド特性とを対応付けたテーブルが記憶部４４に記憶されている。なお、各種撮影条件は、放射線画像撮影システムが設置される施設に応じて決まっていることが多い。このため、実際の撮影時の撮影条件が不明である場合は、施設に応じた撮影条件を使用すればよい。

特性取得部４５１は、記憶部４４に記憶されたテーブルを参照して、操作者による操作入力を操作入力検出部５２で受け付けて、受け付けた操作入力に応じて得られたグリッド情報、被写体情報および撮影条件の少なくとも１つに基づいて、仮想グリッド特性を取得する。なお、グリッド情報、被写体情報および撮影条件は、入力部９から直接の入力を受け付ければよい。または、各種グリッド情報、各種被写体情報および各種撮影条件のリストをディスプレイ５０に表示し、リストからグリッド情報、被写体情報および撮影条件の少なくとも１つの選択を受け付けることにより、グリッド情報、被写体情報および撮影条件の入力を行うようにしてもよい。また、撮影条件については、放射線制御部６２から取得するようにしてもよい。

なお、撮影条件が撮影線量である場合、厚さが既知のアクリルモデルを被写体とともに撮影し、取得された放射線画像におけるアクリルモデルの部分の濃度に基づいて、撮影線量を取得するようにしてもよい。この場合、アクリルモデルの濃度と撮影線量とを対応付けたテーブルを記憶部４４に記憶しておき、アクリルモデルの濃度に基づいてこのテーブルを参照して撮影線量を取得すればよい。また、放射線検出器２６に直接放射線を照射することにより得られる素抜け領域が放射線画像に含まれる場合、素抜け領域の濃度に基づいて、撮影線量を取得するようにしてもよい。この場合、素抜け領域の濃度と撮影線量とを対応付けたテーブルを記憶部４４に記憶しておき、素抜け領域の濃度に基づいてこのテーブルを参照して撮影線量を取得すればよい。また、線量計を用いて撮影線量を測定し、測定した撮影線量を撮影条件として用いてもよい。

また、本実施形態においては，散乱線抑制処理は、後述するように放射線画像を周波数分解することにより行われる。本実施形態においては、仮想グリッド特性は、周波数分解により得られる放射線画像の複数の周波数帯域のそれぞれについて取得される。このため、上記テーブルにおける仮想グリッド特性は、複数の周波数帯域のそれぞれに対応付けられている。

また、グリッド情報、被写体情報および撮影条件のすべてと仮想グリッド特性とを対応付けたテーブルを記憶部４４に記憶しておき、グリッド情報、被写体情報および撮影条件のすべてに基づいて仮想グリッド特性を取得するようにしてもよい。この場合、テーブルは、各種グリッド情報、各種被写体情報および各種撮影条件と、仮想グリッド特性とを対応付けた少なくとも４次元のテーブルとなる。

なお、グリッドを使用することによって増加する照射線量の増加率である露出倍数、グリッドを使用した場合と使用しない場合とのコントラストの比率であるコントラスト改善係数、および一次Ｘ線透過率の散乱Ｘ線透過率に対する比率である選択度は、グリッドの特性を表す特性値である。これらの特性値から散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐを算出することができる。このため、特性取得部４５１において、露出倍数、コントラスト改善係数および選択度の少なくとも１つの指定を受け付けることにより、仮想グリッド特性、すなわち散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐを算出して取得するようにしてもよい。

また、本実施形態において散乱線抑制部４７は、仮想グリッド特性のみならず、散乱成分情報にも基づいて散乱線抑制処理を行う。このため、散乱情報取得部４５２は散乱成分情報を取得する。本実施形態においては、散乱成分情報は、例えば被写体が胸部であれば、縦隔が存在する放射線画像の中央部分ほど散乱線が多く、肺野が存在する周辺部ほど散乱線が少ないという、放射線画像における散乱線含有率分布とする。

散乱情報取得部４５２は、撮影により取得された放射線画像を解析することにより、散乱成分情報すなわち散乱線含有率分布を取得する。放射線画像の解析は、放射線画像の撮影時における照射野情報、被写体情報および撮影条件に基づいて行う。

照射野情報とは、照射野絞りを用いて撮影を行った場合における、放射線画像に含まれる照射野の位置および大きさに関する照射野分布を表す情報である。被写体情報とは、上述した胸部、腹部および頭部等の被写体の種類に加えて、被写体の放射線画像上での位置、被写体の組成の分布、被写体の大きさおよび被写体の厚さ等に関する情報である。撮影条件とは、撮影時の照射線量（管電流×照射時間）、管電圧、撮影距離（放射線源から被写体までの距離と被写体から放射線検出器までの距離との合計）、エアギャップ量（被写体から放射線検出器までの距離）、および放射線検出器の特性等に関する情報である。これらの照射野情報、被写体情報および撮影条件は、放射線画像に含まれる散乱線の分布を決める要因となっている。例えば、散乱線の大小は照射野の大きさにより左右され、被写体の厚さが大きいほど散乱線は多くなり、被写体と放射線検出器との間に空気が存在すると散乱線が減少する。したがって、これらの情報を用いることにより、より正確に散乱線含有率分布を取得することができる。

散乱情報取得部４５２は、撮影により取得した放射線画像内の被写体厚の分布Ｔ（ｘ，ｙ）から、下記の式（１）および（２）にしたがって一次線像および散乱線像を算出し、算出した一次線像および散乱線像から式（３）に基づいて、散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）を算出する。なお、散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）は０〜１の間の値をとる。

Icp(x,y) = Io(x,y)×exp(-μ×T(x,y)) …（１）
Ics(x,y) = Io(x,y)＊Sσ(T(x,y)) …（２）
S(x,y) = Ics(x,y)/(Ics(x,y)+Icp(x,y)) …（３）
ここで、（ｘ，ｙ）は放射線画像の画素位置の座標、Ｉｃｐ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における一次線像、Ｉｃｓ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における散乱線像、Ｉｏ（ｘ，ｙ）は画素位置（ｘ，ｙ）における被写体表面への入射線量、μは被写体の線減弱係数、Ｓσ（Ｔ（ｘ，ｙ））は画素位置（ｘ，ｙ）における被写体厚に応じた散乱の特性を表す畳みこみカーネルである。式（１）は公知の指数減弱則に基づく式であり、式（２）は「J M Boon et al, An analytical model of the scattered radiation distribution in diagnostic radiolog, Med. Phys. 15(5), Sep/Oct 1988」（参考文献１）に記載された手法に基づく式である。なお、被写体表面への入射線量Ｉｏ（ｘ，ｙ）は、どのような値を定義してもＳ（ｘ，ｙ）を算出する際に除算によってキャンセルされるため、例えば値を１とする等、任意の値とすればよい。

また、被写体厚の分布Ｔ（ｘ，ｙ）は、放射線画像における輝度分布が被写体の厚さの分布と略一致すると仮定し、放射線画像の画素値を線減弱係数値により厚さに変換することにより算出すればよい。これに代えて、センサ等を用いて被写体の厚さを計測してもよく、立方体あるいは楕円柱等のモデルで近似してもよい。

ここで、式（２）における＊は畳みこみ演算を表す演算子である。カーネルの性質は、被写体の厚さの他に、照射野の分布、被写体の組成の分布、撮影時の照射線量、管電圧、撮影距離、エアギャップ量、および放射線検出器の特性等によっても変化する。参考文献１に記載された手法によれば散乱線は一次線に対する位置拡張関数（point spread function、式（２）におけるSσ（Ｔ（ｘ，ｙ）））の畳みこみにより近似することができる。なお、Sσ（Ｔ（ｘ，ｙ））は、照射野情報、被写体情報および撮影条件等に応じて実験的に求めることができる。

本実施形態においては、撮影時の照射野情報、被写体情報および撮影条件に基づいてSσ（Ｔ（ｘ，ｙ））を算出してもよいが、各種照射野情報、各種被写体情報および各種撮影条件とSσ（Ｔ（ｘ，ｙ））とを対応付けたテーブルを記憶部４４に記憶しておき、撮影時の照射野情報、被写体情報および撮影条件に基づいて、このテーブルを参照してSσ（Ｔ（ｘ，ｙ））を求めるようにしてもよい。なお、Sσ（Ｔ（ｘ，ｙ））をＴ（ｘ，ｙ）にて近似するようにしてもよい。

除去処理部４５３は、仮想グリッド特性および散乱成分情報に基づいて、放射線画像における散乱線と見なせる周波数帯域の周波数成分を低減させることにより、散乱線抑制処理を行う。このため、除去処理部４５３は、放射線画像を周波数分解して複数の周波数帯域毎の周波数成分を取得し、少なくとも１つの周波数成分のゲインを低減する処理を行い、処理済みの周波数成分およびこれ以外の周波数成分を合成して、散乱線抑制処理済みの放射線画像を取得する。なお、周波数分解の手法としては、放射線画像を多重解像度変換する手法の他、ウェーブレット変換、フーリエ変換等、公知の任意の手法を用いることができる。

除去処理部４５３は、仮想グリッド特性である散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐ、並びに散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）から、周波数成分を変換する変換係数Ｒ（ｘ，ｙ）を下記の式（４）により算出する。

R(x,y) = S(x,y)×Ts + (1-S(x,y))×Tp …（４）
散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐ、並びに散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）は０〜１の間の値となるため、変換係数Ｒ（ｘ，ｙ）も０〜１の間の値となる。除去処理部４５３は、変換係数Ｒ（ｘ，ｙ）を複数の周波数帯域のそれぞれについて算出する。

なお、以降の説明において、放射線画像の画素値をＩ（ｘ，ｙ）、周波数分解により得られる周波数成分画像をＩ（ｘ，ｙ，ｒ）、周波数合成をＩ（ｘ，ｙ）＝ΣｒＩ（ｘ，ｙ，ｒ）、周波数帯域毎の変換係数をＲ（ｘ，ｙ，ｒ）、周波数帯域毎の散乱線透過率および一次線透過率をＴｓ（ｒ）、Ｔｐ（ｒ）で表す。なお、ｒは周波数帯域の階層を表し、ｒが大きいほど低周波であることを表す。したがって、Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）は、ある周波数帯域の周波数成分画像となる。散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）は放射線画像について算出した値をそのまま用いればよいが、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐと同様に周波数帯域のそれぞれについて取得するようにしてもよい。

本実施形態においては、周波数成分毎に変換係数Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ）を算出し、周波数成分画像Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）に対して対応する周波数帯域の変換係数Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ）を乗算して、周波数成分画像Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）の画素値を変換し、変換係数Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ）が乗算された周波数成分画像Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）（すなわち、Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）×Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ））を周波数合成して処理済みの放射線画像Ｉ′（ｘ，ｙ）を取得する。したがって、除去処理部４５３において行われる処理は、下記の式（５）により表される。なお、変換係数Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ）は０〜１の間の値となるため、周波数成分（ｘ，ｙ，ｒ）に対して対応する周波数帯域の変換係数Ｒ（ｘ，ｙ，ｒ）を乗算することにより、その周波数成分の画素位置（ｘ，ｙ）における画素値すなわちゲインが低減されることとなる。

I’(x,y)=Σr{I(x,y,r)×R(x,y,r)}
=Σr{I(x,y,r)×(S(x,y)×Ts(r)+(1-S(x,y))×Tp(r))} …（５）
ここで、本実施形態においては、放射線画像を６つの周波数帯域に周波数分解し、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐは６つの周波数帯域について取得される。この場合、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐは、例えば下記式（６）に示す値となる。なお、式（６）では右側ほど低周波数帯域の値を表す。

Ts={0.7, 0.7, 0.7, 0.7, 0.3, 0.2}
Tp={0.7, 0.7, 0.7, 0.7, 0.7, 0.7} …（６）
式（６）に示すように、散乱線透過率Ｔｓおよび一次線透過率Ｔｐは、高周波数帯域（ｒ＝１〜４）では同一の値であるが、低周波数帯域（ｒ＝５〜６）においては、散乱線透過率Ｔｓの方が低い値となる。グリッドは、散乱線の周波数成分が支配的である低周波帯域ほどその除去率が高いが、一次線については除去率の周波数依存性が小さいからである。

図７は胸部の放射線画像における散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）を示す図である。図７においては、散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）が高いほど各画素位置における輝度が高くなっている。胸部の画像においては縦隔部および肺野の周囲において散乱線の含有率が高いことが図７から分かる。このような散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）を示す場合において、式（４）および（６）に基づいて算出した変換係数を図８に示す。図８において、輝度が低いほど値が小さく、より大きく画素値が低減されることとなる。図７および図８を比較すると、散乱線の含有率が高い縦隔部および肺野の周囲において、変換係数の値が小さくなっていることが分かる。したがって、このように算出した変換係数を用いて式（５）に示す処理を行うことにより取得された処理済みの放射線画像においては、使用が想定されるグリッドの種類に応じて散乱線成分が除去される。

なお、除去処理部４５３においては、下記のようにして放射線画像の散乱線を除去するようにしてもよい。まず、上記と同様に周波数合成をＩ（ｘ，ｙ）＝ΣｒＩ（ｘ，ｙ，ｒ）で表すとすると、除去処理部４５３は、周波数成分画像Ｉ（ｘ，ｙ，ｒ）を、下記の式（７）により、散乱線含有率分布Ｓ（ｘ，ｙ）を用いて、散乱成分Ｉｃｓ（ｘ，ｙ，ｒ）と一次線成分Ｉｃｐ（ｘ，ｙ，ｒ）とに分解する。

Ics(x,y,r)= S(x,y)×I(x,y,r)
Icp(x,y,r)=(1-S(x,y))×I(x,y,r) …（７）
さらに除去処理部４５３は、下記の式（８）により、散乱成分Ｉｃｓ（ｘ，ｙ，ｒ）および一次線成分Ｉｃｐ（ｘ，ｙ，ｒ）のそれぞれに対して、仮想グリッド特性である散乱線透過率Ｔｓ（ｒ）および一次線透過率Ｔｐ（ｒ）を適用して画像変換し、変換された散乱成分Ｉｃｓ′（ｘ，ｙ，ｒ）および一次線成分Ｉｃｐ′（ｘ，ｙ，ｒ）を算出する。

Ics′(x,y,r)=Ics(x,y,r)×Ts(r)=S(x,y)×I(x,y,r)×Ts(r)
Icp′(x,y,r)=Icp(x,y,r)×Tp(r)=(1-S(x,y))×I(x,y,r)×Tp(r) …（８）
そして下記の式（９）により、Ｉｃｓ′（ｘ，ｙ，ｒ）および一次線成分Ｉｃｐ′（ｘ，ｙ，ｒ）を周波数合成して、処理済みの放射線画像Ｉ（ｘ，ｙ）′を算出する。

I′(x,y)=Σr{Ics′(x,y,r)+Icp′(x,y,r)}
=Σr{S(x,y)×I(x,y,r)×Ts(r)+(1-S(x,y))×I(x,y,r)×Tp(r)}
=Σr{I(x,y,r)×(S(x,y)×Ts(r)+(1-S(x,y))×Tp(r))} …（９）

なお、散乱線抑制部４７は、必要に応じて被写体（被検者３０）の体厚分布を推定し、推定された被写体の体厚分布に応じて被写体の体厚が大きい位置ほど散乱線量をより低減するように散乱線抑制処理を行うことが好ましい。体厚分布推定方法として、任意の方法を用いることができ、例えば、特開平２−２４４８８１号に記載された方法を採用することができる。また、本出願人の出願である特願２０１３−２２９９４１に記載された方法を採用した場合には精度よく推定した体厚分布を散乱線抑制処理に採用することができ、好適に被写体の体厚分布に応じた散乱線抑制処理を行うことができる。

図３に戻って続きを説明する。画像処理部４８は、グリッド縞抑制処理が行われた静止グリッド使用画像、散乱線抑制処理が行われたグリッド不使用画像、および、グリッド縞抑制処理と散乱線抑制処理のいずれも実施されていない揺動グリッド使用画像に対して、ノイズを除去するノイズ除去処理、階調処理および周波数処理等の所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像を取得する。なお、画像処理部４８は、所要の画像処理が実施された処理済み画像を記憶部１７に記憶する。

また、画像処理部４８は、揺動グリッド使用画像と静止グリッド使用画像とグリッド不使用画像の３種類の画像に対して、３種類の画像の各処理済み画像の画質を一致させるように、各種類の画像の所要の画像処理のための画像処理パラメータをそれぞれ予め設定した設定テーブルを用意する。画像処理部４８は、その設定テーブルに基づいて、揺動グリッド使用画像に対して揺動グリッド使用画像用の画像処理パラメータに基づく所要の画像処理を実施し、静止グリッド使用画像に対して静止グリッド使用画像用の画像処理パラメータに基づく所要の画像処理を実施し、グリッド不使用画像に対してグリッド不使用画像用の画像処理パラメータに基づく所要の画像処理を実施する。

表示制御部４９は、処理済みの放射線画像をディスプレイ５０に表示する。なお、グリッド縞抑制処理が行われた静止グリッド使用画像、散乱線抑制処理が行われたグリッド不使用画像、および、グリッド縞抑制処理と散乱線抑制処理のいずれも実施されていない揺動グリッド使用画像は、画像処理が行われてディスプレイ５０に表示される。以降の説明において、画像処理のみが行われた放射線画像を放射線画像Ｇ０、グリッド縞抑制処理および画像処理が行われた放射線画像を放射線画像Ｇ１、散乱線抑制処理および画像処理が行われた放射線画像を放射線画像Ｇ２とする。

次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図９は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。取得された線量データに対応する放射線画像を画像取得部４１が取得し（ステップＳＴ１）、線量データ取得部４２が線量データを取得すると（ステップＳＴ２）、判別部４３が線量データに基づいて線量データ内における第１の特徴の有無を判別し、第１の特徴を有する線量データに対応する放射線画像を揺動グリッド使用画像に該当すると判別する（ステップＳＴ３、Ｙｅｓ）。放射線画像が揺動グリッド使用画像に該当すると判別された場合には、判別部４３は、揺動グリッド使用画像に対して、揺動グリッド使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ０を生成する（ステップＳＴ７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ０をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ８）。

また、判別部４３によって線量データが第１の特徴を有さないと判別された場合、すなわち、放射線画像が揺動グリッド使用画像に該当しないと判別された場合には（ステップＳＴ３、Ｎｏ）、グリッド縞検出部４５が放射線画像のグリッド縞の有無を検出し、グリッド縞検出部４５によってグリッド縞が検出されると、判別部４３は、グリッド縞が検出された放射線画像を静止グリッド使用画像として判別する（ステップＳＴ４、Ｙｅｓ）。そして、グリッド縞抑制部４６が静止グリッド使用画像に対してグリッド縞抑制処理を行い（ステップＳＴ６）、画像処理部４８がグリッド縞抑制処理を行った静止グリッド使用画像に静止グリッド使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ１を生成する（ステップＳＴ７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ１をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ８）。

また、グリッド縞検出部４５が放射線画像のグリッド縞の有無を検出し、グリッド縞検出部４５によってグリッド縞が検出されなかった場合、判別部４３は、グリッド縞が検出されなかった放射線画像をグリッド不使用画像として判別する（ステップＳＴ４：Ｎｏ）。そして、散乱線抑制部４７がグリッド不使用画像に対して散乱線抑制処理を行い（ステップＳＴ５）、画像処理部４８が散乱線抑制処理を行ったグリッド不使用画像にグリッド不使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ２を生成する（ステップＳＴ７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ２をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ８）。

画像解析装置は、処理済み画像の表示を終了するユーザ指示に応じて処理を終了する。なお、処理済みの放射線画像は、記憶部４４に保存されるか、コンソール１６とネットワーク接続されたサーバに送信されて記憶部１７に保存される。

本実施の形態（第１の実施形態）によれば、放射線画像の撮影期間を含む特定期間に放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得し、線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが特定位置と放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、線量データが第１の特徴を有すると判別された放射線画像を、散乱線を除去するための揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影された揺動グリッド使用画像であると判別している。このため、線量データを活用して、放射線画像がグリッドを揺動させて撮影されたか否かを好適に判別することができる。また、判別した情報を、例えば、ブッキーグリッドの使用の有無に応じて異なる画像処理を施す技術などに好適に応用できる。

また、本実施の形態において、判別部４３が、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応する放射線画像を、散乱線を除去するための静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別することができるため、好適に揺動グリッドの使用の有無を判別できる。

さらに、本実施の形態において、判別部４３が、放射線画像が静止撮影用グリッドの像を含むという第２の特徴を有するか否かを判別し、第２の特徴を有すると判別された放射線画像を静止グリッド使用画像であると判別し、第１の特徴を有さないと判別された線量データに対応し、かつ、第２の特徴を有さないと判別された放射線画像をグリッド不使用画像であると判別することができるため、揺動グリッド使用画像と静止グリッド使用画像とグリッド不使用画像とを好適に判別することができる。

さらに、本実施の形態において、静止グリッド使用画像から、静止グリッド使用画像に含まれる静止撮影用グリッドを表す像（グリッド縞）に対応する周波数成分を抑制するグリッド縞抑制部４６を備える。そのため、グリッドの種類の判別結果に応じて、グリッド縞を有さない画像であるグリッド不使用画像および揺動グリッド使用画像に対して誤ってグリッド縞抑制処理を行うことを防ぐことができる。この結果、適切な処理済み画像を生成表示することができる。

また、本実施の形態において、グリッド不使用画像からグリッド不使用画像の各位置における散乱線成分を示す散乱線画像を生成し、グリッド不使用画像から散乱線画像を減算することにより散乱線成分抑制処理を行う散乱線抑制部４７を備えることにより、グリッドの種類の判別結果に応じて、静止グリッド使用画像および揺動グリッド使用画像に対して誤って散乱線抑制処理を行うことを防ぐことができる。この結果、適切な処理済み画像を生成表示することができる。

また、本実施の形態において、判別部４３が、放射線画像に揺動グリッド使用画像と判別されたか否かを表す判別情報を放射線画像の付帯情報として追加し、後続の処理において放射線画像の付帯情報を参照して、揺動グリッド使用画像に必要な処理と不要な処理を判別するようにしている。このため、放射線画像の付帯情報を参照することにより、揺動グリッド不使用画像であるか否かを容易に判別できるため、揺動グリッド使用画像であるか否かによって処理の種類や有無を異ならせたいという要求に役立つ情報を提供することができる。

また、画像処理部４８が、揺動グリッド使用画像と静止グリッド使用画像とグリッド不使用画像の３種類の画像に対して、各画像の種類に応じた適切な画像処理パラメータを用いて各画像の種類に応じた所要の画像処理を実施するようにしたことにより、各画像の処理済み画像の画質を一致させて、種類の異なる処理済み画像の比較観察に適した処理済み画像を提供することができる。このような画像処理は、病気の治癒状況あるいは進行状況の診断を行うために、過去の放射線画像を用いて経時比較観察を行う場合などにおいて、種類の異なる処理済み画像を比較観察するケースに好適に適用可能である。また、画像処理部４８が、揺動グリッド使用画像と静止グリッド使用画像とグリッド不使用画像の３種類の画像に対して、各画像の種類に応じた適切な画像処理パラメータを用いて各画像の種類に応じた所要の画像処理を実施するようにしたことにより、操作者の操作入力の負担を軽減し、各画像に対する画像処理を正確かつ効率よく行うことができる。

なお、第１の実施形態のように、判別部４３を静止グリッド使用画像と揺動グリッド使用画像とを判別可能に構成した場合には、静止グリッド使用画像を判別する処理と揺動グリッド使用画像とを判別する処理とは、どちらを先に実施してもよく、同時に実施してもよい。第２の実施形態として、第１の実施形態において判別部４３による静止グリッド使用画像を判別する処理と揺動グリッド使用画像とを判別する処理との順番を逆にした例を説明する。図９は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。第２の実施形態は、画像解析装置に処理の順番を異ならせた点のみが異なり、各構成要素とその機能は第１の実施形態と共通しているため、共通部分については説明を省略する。図１０に従って、第２の実施形態における画像解析装置の処理の流れを説明する。

まず、画像取得部４１が取得された線量データに対応する放射線画像を取得し（ステップＳＴ１１）、線量データ取得部４２が線量データを取得すると（ステップＳＴ１２）、グリッド縞検出部４５が放射線画像のグリッド縞の有無を検出し、グリッド縞検出部４５によってグリッド縞が検出された場合、判別部４３は、グリッド縞が検出された放射線画像を静止グリッド使用画像に該当すると判別する（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）。そして、グリッド縞抑制部４６が静止グリッド使用画像に対してグリッド縞抑制処理を行い（ステップＳＴ１５）、画像処理部４８がグリッド縞抑制処理の行われた静止グリッド使用画像に所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ１を生成する（ステップＳＴ１７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ１をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ１８）。

また、グリッド縞検出部４５によって放射線画像からグリッド縞が検出されなかった場合、判別部４３は放射線画像を静止グリッド使用画像に該当しないと判断する（ステップＳＴ１３、Ｎｏ）。この場合には、判別部４３は、線量データに基づいて線量データの第１の特徴の有無を判別し、第１の特徴を有する線量データに対応する放射線画像を揺動グリッド使用画像として判別する（ステップＳＴ１４、Ｙｅｓ）。その後、画像処理部４８は揺動グリッド使用画像に所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ０を生成する（ステップＳＴ１７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ０をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ１８）。

また、判別部４３は、線量データに基づいて線量データの第１の特徴の有無を判別し、第１の特徴を有さない線量データに対応する放射線画像を揺動グリッド使用画像に該当しないと判別する（ステップＳＴ１４、Ｎｏ）。この場合には、放射線画像は静止グリッド使用画像にも揺動グリッド使用画像にも該当しない画像であるため、判別部４３は、放射線画像をグリッド不使用画像として判別する。そして、散乱線抑制部４７がグリッド不使用画像に対して散乱線抑制処理を行い（ステップＳＴ１６）、画像処理部４８が散乱線抑制処理の行われたグリッド不使用画像に所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ２を生成する（ステップＳＴ１７）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ２をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ１８）。

第２の実施形態に示すように、揺動グリッド使用画像判別処理と、静止グリッド使用画像判別処理の順番を異ならせても、第１の実施例同様の効果を奏することができる。各システムに要求される事情に応じて、揺動グリッド使用画像判別処理と、静止グリッド使用画像判別処理の順番を決定することが好ましい。

また、判別部４３は、線量データが第１の特徴を有するか否かにより揺動グリッド使用画像を判別する処理と、他の方法による揺動グリッド使用画像を判別する処理を組み合わせて用いてもよい。第１の実施形態を変形した第３の実施形態として、判別部４３が、放射線画像の撮影指示を表す撮影指示情報に、放射線画像が揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影されたことを表す揺動グリッド情報が含まれるか否か判別し、撮影指示情報に揺動グリッド情報が含まれると判別された場合に、撮影指示情報の揺動グリッド情報に基づいて揺動グリッド使用画像を判別し、撮影指示情報に揺動グリッド情報が含まれないと判別された場合に、線量データが第１の特徴を有するか否かを判別する例を説明する。

図１１は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。第３の実施形態は、判別部４３が、放射線画像の撮影指示を表す撮影指示情報にグリッドを揺動させて撮影されたか否かを表す揺動グリッド情報が含まれるか否かによって揺動グリッド使用画像を判別する機能をさらに備えている点のみが第１の実施形態と異なり、判別部４３のその他の機能および他の構成要素とその機能は第１の実施形態と共通しているため、共通部分については説明を省略する。図１１に従って、第３の実施形態における画像解析装置の処理の流れを説明する。

「撮影指示情報」とは、医師らから撮影担当者に撮影指示のために送信される情報であり、撮影対象と撮影対象に対して行われる画像検査を特定する情報を含む情報である。このため、撮影指示情報には、グリッドを揺動させて撮影する指示が含まれている可能性がある。判別部４３は、撮影指示情報がグリッドの揺動を指示する情報を含む場合には、撮影指示情報を参照することにより、揺動グリッド情報を取得することができる。例えば、撮影指示情報は、患者名、性別、年齢など撮影対象に関する基礎情報と、放射線撮影の指示、撮影すべき範囲／方向、撮影の条件などを含む。

図１１に示すように、判別部４３は、まず、放射線画像に対応する撮影指示情報を取得して参照することにより、放射線画像の撮影指示を表す撮影指示情報に揺動撮影用グリッドを揺動させて撮影されたか否かを表す揺動グリッド情報が含まれるか否かを判別する（ステップＳＴ２１）。判別部４３は、放射線画像に対応する撮影指示情報が揺動グリッド情報を有する場合には、放射線画像を揺動グリッド使用画像に該当すると判別する（ステップＳＴ２１、Ｙｅｓ）。そして、画像処理部４８は揺動グリッド使用画像に対して、揺動グリッド使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ０を生成する（ステップＳＴ２８）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ０をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ２９）。

一方、判別部４３は、撮影指示情報に揺動グリッド情報が含まれない場合には（ステップＳＴ２１、Ｎｏ）、第１の実施形態のＳＴ１〜８と同様の処理を行う。すなわち、画像取得部４１が取得された線量データに対応する放射線画像を取得し（ステップＳＴ２２）、線量データ取得部４２が線量データを取得すると（ステップＳＴ２３）、判別部４３が線量データに基づいて線量データの第１の特徴の有無を判別し、第１の特徴を有する線量データに対応する放射線画像を揺動グリッド使用画像に該当すると判別する（ステップＳＴ２４、Ｙｅｓ）。放射線画像が揺動グリッド使用画像に該当すると判別された場合には、画像処理部４８は、揺動グリッド使用画像に対して、揺動グリッド使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ０を生成する（ＳＴ２８）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ０をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ２９）。

また、判別部４３によって線量データが第１の特徴を有さないと判別された場合、すなわち、放射線画像が揺動グリッド使用画像に該当しないと判別された場合には（ステップＳＴ２４、Ｎｏ）、グリッド縞検出部４５が放射線画像のグリッド縞の有無を検出し、グリッド縞検出部４５によってグリッド縞が検出されると、判別部４３は、グリッド縞が検出された放射線画像を静止グリッド使用画像として判別する（ステップＳＴ２５、Ｙｅｓ）。そして、グリッド縞抑制部４６が静止グリッド使用画像に対してグリッド縞抑制処理を行い（ステップＳＴ２７）、画像処理部４８がグリッド縞抑制処理を行った静止グリッド使用画像に静止グリッド使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ１を生成する（ステップＳＴ２８）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ１をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ２９）。

また、グリッド縞検出部４５が放射線画像のグリッド縞の有無を検出し、グリッド縞検出部４５によってグリッド縞が検出されなかった場合、判別部４３は、グリッド縞が検出されなかった放射線画像をグリッド不使用画像として判別する（ステップＳＴ２５、Ｎｏ）。そして、散乱線抑制部４７がグリッド不使用画像に対して散乱線抑制処理を行い（ステップＳＴ２６）、画像処理部４８が散乱線抑制処理を行ったグリッド不使用画像にグリッド不使用画像用の画像処理パラメータを設定して所要の画像処理を行って処理済みの放射線画像Ｇ２を生成する（ステップＳＴ２８）。そして、表示制御部４９が、放射線画像Ｇ２をディスプレイ５０に表示する（ステップＳＴ２９）。

第３の実施形態によれば、放射線画像ごとに撮影指示情報が対応づけられ、撮影指示情報が撮影対象と撮影対象に対して行われる画像検査を特定する情報を含む情報であることを利用して、撮影指示情報によって揺動グリッド情報が得られない場合にのみ、揺動グリッド使用画像を判別する処理を行うようにしたため、計算負荷の軽減と高速化を図りつつ、放射線画像が揺動グリッド使用画像であるか否かを好適に判別することができる。

また、本発明の実施の形態にかかる判別部４３によって得られる放射線画像が揺動グリッド使用画像に該当するか否かを表す情報である揺動グリッド情報は、揺動グリッド情報を必要とする任意の装置の任意の処理に活用することができる。

なお、本発明の実施の形態において、グリッド縞検出部４５、グリッド縞抑制部４６、散乱線抑制部４７、画像処理部４８、表示制御部４９は必須の構成ではなく、省略することもできる。また、線量データを取得する処理（例えば、図９におけるＳＴ１）と線量データに対応する放射線画像を取得する処理（例えば、図９におけるＳＴ２）は、いずれを先に行ってもよく、同時に行ってもよい。

また、本実施の形態において、コンソール１６と放射線画像処理装置１４とを、個別の装置として設けているが、これに限られず、コンソール１６と放射線画像処理装置１４を１つの装置に統合し、コンソール１６と放射線画像処理装置１４の構成要素と機能を１台のコンソールによって構成してもよい。

また、上記各実施形態においては、放射線検出器２６を用いて被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影システム１０において取得した放射線画像を用いて散乱線抑制処理を行っているが、特開平８−２６６５２９号公報、特開平９−２４０３９号公報等に示される放射線検出体としての蓄積性蛍光体シートに被写体の放射線画像情報を蓄積記録し、蓄積性蛍光体シートから光電的に読み取ることにより取得した放射線画像を用いた場合においても、本発明を適用できることはもちろんである。

また、グリッドに起因する縞模様を除去する処理は、グリッドに起因する縞模様を除去可能な種々の手法によって行うことができる。例えば特開２０１２−２０３５０４号公報に記載された手法などが参照できる。

上記の各実施形態はあくまでも例示であり、上記のすべての説明が本発明の技術的範囲を限定的に解釈するために利用されるべきではない。本発明の態様は、上述した個々の実施例（第１〜第３実施形態、その他の変形例および応用例）に限定されるものではなく、個々の実施例の各要素のいかなる組合せも本発明に含み、また、当業者が想到しうる種々の変形も含む。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

また、上記の実施形態におけるシステム構成、ハードウェア構成、処理フロー、モジュール構成、ユーザインターフェースや具体的処理内容等に対して、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な改変を行ったものも、本発明の技術的範囲に含まれる。たとえば、画像解析装置の構成要素の一部または全部は、1台のワークステーションにより構成されてもよく、ネットワークを介して接続された一台以上のワークステーション、サーバ、記憶装置によって構成されてもよい。

１０ 放射線画像撮影システム
１２ 放射線発生装置
１４ 放射線画像処理装置
１６ コンソール
１７ 記憶部
１８ 放射線画像読影装置
２０ 電子カセッテ
２２Ａ 放射線源
２６ 放射線検出器
４０ 制御部
４１ 画像取得部（放射線画像取得部）
４２ 線量データ取得部
４３ 判別部
４４ 記憶部
４５ グリッド縞検出部
４６ グリッド縞抑制部
４７ 散乱線抑制部
４８ 画像処理部
４９ 表示制御部

Claims (9)

1. 放射線撮影により得られた放射線画像を取得する放射線画像取得部と、
   前記放射線画像の撮影期間を含む特定期間に該放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得部と、
   前記線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する該放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが前記特定位置と前記放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、該第１の特徴を有さないと判別された前記線量データに対応する前記放射線画像を、散乱線を除去するための静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別する判別部と、
   を備えたことを特徴とする画像解析装置。
2. 前記判別部は、前記線量データが一定の振幅の隣接する正弦波形状を有するという特徴を前記第１の特徴として前記線量データが前記第１の特徴を有するか否かを判別する請求項１記載の画像解析装置。
3. 前記判別部は、前記線量データが一定の間隔を空けて前記放射線透過体の通過に起因する正の極大値と前記放射線吸収体の通過に起因する零以上の極小値を交互に有するという特徴を前記第１の特徴として前記線量データが前記第１の特徴を有するか否かを判別する請求項１または２記載の画像解析装置。
4. 前記判別部は、前記放射線画像が前記静止撮影用グリッドの像を含むという第２の特徴を有するか否かを判別し、該第２の特徴を有すると判別された前記放射線画像を前記静止グリッド使用画像であると判別し、前記第１の特徴を有さないと判別された前記線量データに対応し、かつ、第２の特徴を有さないと判別された前記放射線画像を前記グリッド不使用画像であると判別する請求項１から３のいずれか１項記載の画像解析装置。
5. 前記静止グリッド使用画像から、該静止グリッド使用画像に含まれる前記静止撮影用グリッドを表す像に対応する周波数成分を抑制するグリッド縞抑制部をさらに備える請求項１から４のいずれか１項記載の画像解析装置。
6. 前記グリッド不使用画像から該グリッド不使用画像の各位置における散乱線成分を示す散乱線画像を生成し、前記グリッド不使用画像から前記散乱線画像を減算することにより散乱線成分抑制処理を行う散乱線抑制部をさらに備える請求項１から５のいずれか１項記載の画像解析装置。
7. 前記判別部は、前記放射線画像に前記静止グリッド使用画像と判別されたか否かを表す判別情報を付帯情報として追加する請求項１から６のいずれか１項記載の画像解析装置。
8. 画像解析装置に実行させる画像解析方法であって、
   放射線撮影により得られた放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、
   前記放射線画像の撮影期間を含む特定期間に該放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得ステップと、
   前記線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する該放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが前記特定位置と前記放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、該第１の特徴を有さないと判別された前記線量データに対応する前記放射線画像を、散乱線を除去するための静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別する判別ステップと、
   を有することを特徴とする画像解析方法。
9. コンピュータに、
   放射線撮影により得られた放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、
   前記放射線画像の撮影期間を含む特定期間に該放射線画像に対応する撮影領域内の特定位置に照射された放射線量を時系列に表す線量データを取得する線量データ取得ステップと、
   前記線量データが、複数の放射線吸収体と、隣接する該放射線吸収体の間に位置する放射線透過体とが前記特定位置と前記放射線撮影に用いられた放射線源との間を通過したことによる線量の変動を表す第１の特徴を有するか否かを判別し、該第１の特徴を有さないと判別された前記線量データに対応する前記放射線画像を、散乱線を除去するための静止撮影用グリッドを静止させて撮影した静止グリッド使用画像および散乱線を除去するためのグリッドを用いないで撮影したグリッド不使用画像のいずれかであると判別する判別ステップと、
   を実行させることを特徴とする画像解析プログラム。