JP2019045394A - X線イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このX線イメージング装置100は、X線源1と、第1格子2と第2格子3とを含む複数の格子と、検出器4と、繊維束10を含む被写体Tと、X線源1と検出器4と複数の格子とによって構成される撮像系23とを相対回転させる回転機構7と、暗視野像13を生成する画像処理部5とを備え、画像処理部5は、被写体Tと撮像系23とを回転機構7により相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の暗視野像13から3次元データを生成するとともに、生成した3次元データにおけるX線強度を解析することにより、少なくとも、繊維束10を含む被写体Tの3次元暗視野像21を取得するように構成されている。
【選択図】図1
Description
図1〜図9を参照して、本発明の第1実施形態によるX線イメージング装置100の構成、被写体Tの構造、およびX線イメージング装置100が暗視野像を含む画像を生成する方法について説明する。
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態によるX線イメージング装置100の構成について説明する。
次に、図2および図3を参照して、被写体Tの構造および、本発明の第1実施形態によるX線イメージング装置100において被写体Tを撮像する際の被写体Tの方向および格子の格子方向について説明する。
次に、図4および図5を参照して、被写体Tの配置角度とX線の拡散について説明する。
次に、図6を参照して、第1実施形態によるX線イメージング装置100による被写体Tを撮像する処理の流れについて説明する。
次に、図7〜図9を参照して、第1実施形態による画像処理部5が生成する画像について説明する。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図10〜図12を参照して、本発明の第2実施形態によるX線イメージング装置200について説明する。被写体T内の繊維束10のうち、1方向に延びる繊維束10を抽出する第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、X線イメージング装置200は、複数の異なる方向に延びる繊維束10を抽出するように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
まず、図10を参照して、第2実施形態によるX線イメージング装置200の構成について説明する。
次に、図11を参照して、本発明の第2実施形態によるX線イメージング装置200に備えられる方向変更機構22の構成について説明する。図11(A)は、被写体Tを横向きに配置している例を示した模式図である。図11(B)は、被写体Tを縦向きに配置している例を示した模式図である。図11に示すように、方向変更機構22は、駆動部22aと、フレーム22bと、被写体保持部22cとを含む。
次に、図12を参照して、第2実施形態によるX線イメージング装置200において被写体Tを撮像する方法の流れについて説明する。なお、第1実施形態と同様のステップの説明については省略する。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
2 第1格子
3 第2格子
4 検出器
5 画像処理部
7 回転機構
8 格子移動機構
10、10a、10b 繊維束
12 吸収像
13 暗視野像
20 3次元吸収像
21 3次元暗視野像
23 撮像系
100、200、300 X線イメージング装置
AR 複数の格子の格子方向と直交する垂直方向の軸線
C 繊維側の曲率
H 編み込みの高さ
L 繊維束の長さ
P 繊維束の肉厚
S 隣接する繊維束の間の隙間の大きさ
T 被写体
W 繊維束の幅
Claims (13)
- X線源と、
前記X線源から照射されるX線により、自己像を形成するための第1格子と、前記第1格子の自己像と干渉させるための第2格子とを含む複数の格子と、
前記X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
繊維束を含む被写体と、前記X線源と前記検出器と前記複数の格子とによって構成される撮像系とを相対回転させる回転機構と、
前記検出器により検出されたX線の強度分布から、少なくとも、暗視野像を生成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、被写体と前記撮像系とを前記回転機構により相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の前記暗視野像から3次元データを生成するとともに、生成した前記3次元データにおけるX線強度を解析することにより、少なくとも、前記繊維束を含む被写体の3次元暗視野像を取得するように構成されている、X線イメージング装置。 - 前記画像処理部は、前記生成した3次元データにおけるX線強度を解析することにより、前記複数の格子の格子方向に沿う方向に延びる前記繊維束の前記3次元データを抽出するとともに、抽出した前記3次元データに基づいて、前記繊維束を含む被写体の3次元暗視野像を取得するように構成されている、請求項1に記載のX線イメージング装置。
- 前記画像処理部は、少なくとも、前記複数の格子の格子方向と直交する垂直方向の軸線周りに前記撮像系に対して被写体を相対回転させて撮像された前記暗視野像から生成された前記3次元データから、前記繊維束の前記3次元データを抽出するように構成されている、請求項2に記載のX線イメージング装置。
- 前記繊維束は、被写体内において、複数の異なる方向に延びる前記繊維束を含み、
前記画像処理部は、被写体の異なる方向が前記複数の格子の格子方向に沿うように、前記複数の格子の格子方向と被写体の向きとのうちどちらか一方を変更して撮像された前記暗視野像の前記3次元データから、異なる方向に延びる前記繊維束の前記3次元データを抽出するように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。 - 前記複数の格子の格子方向と被写体の向きとのうちどちらか一方を変更する方向変更機構をさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。
- 前記画像処理部は、前記方向変更機構によって前記複数の格子の格子方向と被写体の向きとのうちどちらか一方を変更させて複数回撮像された前記暗視野像の前記3次元データから、異なる方向に延びる複数の前記繊維束の前記3次元データを別々に抽出するとともに、前記3次元暗視野像を別々に生成するように構成されている、請求項5に記載のX線イメージング装置。
- 前記画像処理部は、互いに異なる複数の方向に延びる前記繊維束に基づく複数の前記3次元データから生成された複数の前記3次元暗視野像を合成するように構成されている、請求項6に記載のX線イメージング装置。
- 前記画像処理部は、前記3次元データを解析することにより、被写体と背景との境界を決定するとともに、前記複数の格子の格子方向に沿う方向の前記繊維束の前記3次元データを抽出するように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。
- 前記画像処理部は、被写体内の前記繊維束に関連する特徴量を取得するように構成されており、
前記繊維束に関連する特徴量は、前記繊維束の編み込みの高さと、隣接する前記繊維束の間の隙間の大きさと、前記繊維束の幅と、前記繊維束の長さと、前記繊維束の曲率と、前記繊維束の肉厚とのうち、1つ以上を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。 - 前記画像処理部は、前記繊維束の境界を強調表示するとともに、
前記繊維束の境界に基づいて、被写体内の注目領域における前記繊維束の数と、前記繊維束の境界同士の間の距離と、前記繊維束の表面積と、前記繊維束の密度とのうち、1つ以上を取得するように構成されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。 - 前記画像処理部は、前記特徴量を取得する前に、生成した前記3次元データに対して、少なくとも平滑化処理を含む補正処理を行うように構成されている、請求項1〜10のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。
- 前記複数の格子は、前記X線源と前記第1格子との間に配置された第3格子をさらに含んでいる、請求項1〜11のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。
- 格子をステップ移動させる格子移動機構をさらに備え、
前記格子移動機構は、前記複数の格子のうち、いずれか1つの格子を格子方向と直交する方向にステップ移動させるように構成されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載のX線イメージング装置。
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