JP3423828B2 - Ｘ線画像作成方法およびその装置 - Google Patents

Ｘ線画像作成方法およびその装置

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JP3423828B2 JP31184195A JP31184195A JP3423828B2 JP 3423828 B2 JP3423828 B2 JP 3423828B2 JP 31184195 A JP31184195 A JP 31184195A JP 31184195 A JP31184195 A JP 31184195A JP 3423828 B2 JP3423828 B2 JP 3423828B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線画像作成方法
およびその装置に係り、それらによって得られるＸ線透
視画像あるいはＸ線撮影画像のぼけを補正するＸ線画像
作成方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線透視撮影装置を用いてそのまま得ら
れるＸ線透視画像あるいはＸ線撮影画像は通常ぼけが発
生しており、完全なＸ線透視画像あるいはＸ線撮影画像
を得るためには、このぼけをなくす補正処理を施す必要
がある。
【０００３】ここで、このぼけの発生の原因について以
下説明する。すなわち、Ｘ線画像の撮影又は透視を行う
方法として、被写体を透過したＸ線の強度分布をＸ線画
像センサにより光学像に変換し、その光学像をフィルム
に記録する方法、あるいは、その光学像をテレビカメラ
で電気的に読み出し、表示及びデジタル記録する方法等
が広く用いられている。
【０００４】たとえばＸ線画像の撮影方法としては、Ｘ
線増感紙によりＸ線の強度分布を光学像に変換し、これ
に密着して配置したＸ線フィルムに直接的に画像を記録
する直接撮影法がある。また、Ｘ線蛍光板によりＸ線の
強度分布を光学像に変換し、この光学像をレンズやミラ
ーから構成される光学系を用いて結像し、結像面にフィ
ルムを配置して記録する間接撮影法がある。さらに、Ｘ
線蛍光板やＸ線イメージインテンシファイアを用いてＸ
線の強度分布を光学像に変換し、この光学像をレンズ等
の光学系を用いて撮像管やＣＣＤ等の撮像素子の撮像面
上に結像し、これを電気的に読み出す方法がある。
【０００５】また、Ｘ線画像のリアルタイムの透視方法
として、Ｘ線イメージインテンシファイアやＸ線蛍光板
等を用いてＸ線の強度分布を光学像に変換し、この光学
像をレンズ等の光学系を用いて撮像管やＣＣＤ等の撮像
素子の撮像面上に結像し、これを電気的に読み出す方法
が広く用いられている。
【０００６】これらの方法に用いられる検出系の代表例
を図２に示す。同図において、Ｘ線管（１０１）から照
射されたＸ線のうち被検体（１１０）と散乱Ｘ線遮蔽グ
リッド（１０２）を透過した直接Ｘ線（１１１）による
Ｘ線の強度分布をＸ線イメージインテンシファイア（１
０３）を用いて電子ビーム（１０９）による像を経てＸ
線イメージインテンシファイア（１０３）内の出力蛍光
面（１０４）において光学像に変換し、この光学像をレ
ンズ及びミラー（１０５）を用いて撮像素子（１０６）
の撮像面上に結像し、これを電気的に読み出すようにな
っている。
【０００７】ここで、前記出力蛍光面（１０４）では、
直接光（１０７）以外に光の拡散現象によりベーリング
グレアとも呼ばれる拡散光（１０８）が発生し、本来の
Ｘ線強度分布による像にぼけが加わる。一般に、Ｘ線の
強度分布を光学像に変換した後に、光学像を光学的に計
測する方法では、光学像が生成される媒体において、光
の拡散現象により本来のＸ線像にぼけが加わるという現
象が避けられない。拡散光によるぼけは、光学像が生成
される媒体においてＸ線像を縮小する割合が大きい場合
ほどその影響が大きくなる。Ｘ線イメージインテンシフ
ァイア（１０３）における拡散光は画像のコントラスト
を低下させる原因となっている。
【０００８】そして、本来のＸ線画像に対してぼけ成分
となる原因としては、前記拡散光（１０８）のほかに、
被検体（１１０）の内部において、Ｘ線管から出射した
Ｘ線ビーム（以下、「直接Ｘ線」と略記する）の方向と
は異なる方向に散乱された散乱Ｘ線（１１２）がＸ線画
像センサで検出されるというＸ線の散乱現象がある。こ
のＸ線の散乱現象は避けることができず、散乱Ｘ線がＸ
線画像センサで検出されると、Ｘ線画像センサ面におけ
るＸ線の強度分布にぼけが加わることになる。
【０００９】散乱Ｘ線がＸ線画像センサに入射すること
を制限する方法としては、被検体に照射するＸ線ビーム
を通常用いられる２次元のＸ線ビーム（円錐又は角錐状
のコーンビーム）ではなく、薄い扇状のファンビームと
し、１次元のＸ線画像を計測する方法がある。この方法
によれば、発生する散乱線の量が少なくなり、１次元の
Ｘ線画像を計測するセンサに入射する散乱線の量が減少
する。しかし、この方法では２次元画像を撮影するため
にはＸ線ビームを移動走査する必要があるので、高速撮
影や透視は不可能となる。
【００１０】このように、通常の方法ではＸ線の強度分
布を一旦光学像に変換した後に光学像を光学的に計測す
る方法では２次元のＸ線ビームを用いる。この場合に散
乱Ｘ線を遮蔽する方法としては散乱Ｘ線遮蔽グリッド
（１０２）をＸ線画像検出器の前面に設置する方法が広
く利用されている。しかし、グリッドに入射する散乱Ｘ
線の全てを遮蔽することは不可能であり、その結果、計
測された画像は散乱Ｘ線によるぼけを生じる。散乱Ｘ線
によりＸ線画像検出器面上でぼけた画像は、さらに前述
の光学像生成媒体における拡散光（１０８）によるぼけ
が加わることになる。
【００１１】以上、説明したように、Ｘ線像を光学像に
変換し、その画像を光学的に計測する方法では、被検体
の内部で発生する散乱Ｘ線によるＸ線画像センサ面にお
けるぼけと、光学像生成媒体における拡散光によるぼけ
との、２つの過程により本来のＸ線像に対するぼけが加
わり、画質を低下させるという問題がある。
【００１２】そして、これらの拡散光によるぼけと散乱
Ｘ線（以下、「散乱線」とも略記する）によるぼけを補
正する方法がいくつか知られている。以下、補正方法及
び関連従来技術について説明する。
【００１３】（１）まず、Ｘ線イメージインテンシファ
イアの拡散光によるぼけを直接デコンボリューション法
により補正する技術が、たとえばＳｅｉｂｅｒｔらの文
献Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ誌、１２巻、２８１
−２８８頁（１９８５年）に開示されている。また、拡
散光のぼけを補正した後に引き続いて散乱Ｘ線のぼけを
直接デコンボリューション法により補正する技術が、た
とえばＳｅｉｂｅｒｔらの別の文献Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ誌、１５巻、５６７−５７５頁（１９８８
年）に開示されている。
【００１４】ここで、図３に、直接デコンボリューショ
ン法により補正する方法における、画像劣化モデル（同
図（ａ））と、補正演算（同図（ｂ））とを示す。この
方法の画像劣化モデルでは、散乱線による画像のぼけ過
程を、散乱線を含んだ点像分布関数２０２と原画像（Ｘ
線の強度分布）２０１とのコンボリューション２０３に
より表現する。さらに、拡散光によるぼけ過程を、拡散
光を含んだ点像分布関数２０５と散乱線によるぼけ過程
を経た画像２０４とのコンボリューション２０６により
表現する。なお、同図では、上述した点像分布関数をＰ
ＳＦ（ポイントスプレッドファンクションの略）と略記
している。
【００１５】これに対応する補正演算は、点像分布関数
の拡散光成分を指数関数で表現し、これから導出された
拡散光に関するデコンボリューションフィルタ（２０
８）を用いたデコンボリューション演算（２０９）によ
り、拡散光によるぼけを回復した拡散光補正画像（２１
０）を生成する。さらに、点像分布関数の散乱線成分を
正規分布関数で表現し、これから導出された散乱線に関
するデコンボリューションフィルタ（２１１）を用いた
デコンボリューション演算（２１２）により、拡散光と
散乱線によるぼけを回復した補正画像（２１３）を生成
する。
【００１６】なお、これらの補正演算におけるデコンボ
リューションフィルタとして、点像分布関数の２次元フ
ーリエ変換の逆数として周波数空間におけるデコンボリ
ューションフィルタを求める。デコンボリューション演
算は、対象とする画像の２次元フーリエ変換に対してデ
コンボリューションフィルタを乗算し、その結果を２次
元フーリエ逆変換して実行される。ここで、拡散光に関
するデコンボリューションフィルタ（２０８）は拡散光
の直接光に対する強度比（以下、単に「拡散光強度比」
と略記する）をパラメータとして含む。また、散乱線に
関するデコンボリューションフィルタ（２１１）は散乱
線の直接線に対する強度比（以下、単に「散乱線強度
比」と略記する）をパラメータとして含む。拡散光強度
比は予め、イメージインテンシファイアについて求めて
おく。散乱線強度比は、計測画像の値から、予め計測条
件毎に準備したルックアップテーブルを索表することに
より推定される。ルックアップテーブルは、計測時のＸ
線管電圧、被検体の厚さ、散乱Ｘ線遮蔽用グリッド、視
野径、幾何学的配置毎に予め生成される。
【００１７】（２）また、ぼけ画像生成法により補正す
る技術は、Ｍｏｌｌｏｉらにより、Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ誌、１５巻、２８９−２９７頁（１９８８
年）に開示されている。また、Ｈｏｎｄａらにより、Ｍ
ｅｄｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ誌、２０巻、５９−６９
頁（１９９３年）に開示されている。
【００１８】図４に、ぼけ画像生成法により補正する方
法において、画像劣化モデル（同図（ａ））と、補正演
算（同図（ｂ））とを示す。この方法の画像劣化モデル
では、散乱線による画像のぼけ過程と拡散光によるぼけ
過程を一体化した過程とみなし、その過程を拡散光成分
と散乱線成分の和の直接線の直接光に対する強度比（以
下、単に「拡散光・散乱線成分の強度比」と略記する）
（３０２）と拡散光と散乱線の和の点像分布関数（以
下、単に「拡散光・散乱線の点像分布関数」と略記す
る）（３０３）との積（３０４）と原画像（３０１）と
のコンボリューション（３０５）により拡散光と散乱線
を一体化した成分からなるぼけ画像（以下、単に「拡散
光・散乱線成分画像」と略記することもある）（３０
６）を生成し、これと原画像（３０１）との加算（３０
７）により計測画像（３０８）が生成すると表現する。
なお、拡散光・散乱線の強度比と拡散光・散乱線の点像
分布関数との積（３０４）を「拡散光・散乱線の強度分
布関数」と略記することもある。
【００１９】これに対応する補正モデルは、拡散光・散
乱線の強度比（３０２）とその点像分布関数（３０３）
とを求め、これらの積（３０４）と計測画像（３０８）
とのデコンボリューション演算（３０９）により拡散光
・散乱線成分画像（３１０）を生成する。ぼけ画像（３
１０）を計測画像（３０８）から減算（３１１）して、
補正画像（３１２）を得る。
【００２０】デコンボリューション演算（３０９）とし
て、コンボリューション法が上記Ｍｏｌｌｏｉらの文献
に、フーリエ変換法が上記Ｈｏｎｄａらの文献にそれぞ
れ開示されている。コンボリューション法におけるデコ
ンボリューション演算（３０９）は、拡散光・散乱線の
強度比（３０２）にその点像分布関数（３０３）を乗じ
て拡散光・散乱線の強度分布関数（３０４）を求め、こ
れと計測画像（３０８）との２次元コンボリューション
演算を行なう。
【００２１】フーリエ変換法におけるデコンボリューシ
ョン演算（３０９）は、拡散光・散乱線の強度比（３０
２）とその点像分布関数（３０３）の２次元フーリエ変
換との積の関数として周波数空間におけるデコンボリュ
ーションフィルタを求め、計測画像（３０８）の２次元
フーリエ変換に対してデコンボリューションフィルタを
乗算し、その結果を２次元フーリエ逆変換して実行され
る。拡散光・散乱線の強度比は、計測画像の値、計測時
のＸ線管電圧、被検体の厚さ、散乱Ｘ線遮蔽グリッド、
視野径、被検体とグリッドの距離（エアギャップ）等の
関数である。上記の拡散光・散乱線の強度比の決定法と
しては、計測画像の値から、予め計測条件毎に準備した
ルックアップテーブルを索表して求める方法が上記のＭ
ｏｌｌｏｉらの文献に開示されている。また、別の決定
法として、計測画像の値の最大値と上記計測条件から索
表と演算により算出する方法がＨｏｎｄａらの上記の文
献及びＨｏｎｄａらの別の文献Ｍｅｄｉｃａｌ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ誌、１８巻、２１９−２２６頁（１９９１年）
に開示されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各Ｘ線画像作成方法において、まず、図３に示した直
接デコンボリューション法では、ぼけの回復のために計
測画像の２次元フーリエ変換に周波数空間で高周波強調
フィルタを乗算するので、ディジタル画像のサンプリン
グピッチで決定されるナイキスト周波数より高周波数の
画像成分による折り返しノイズ等の高周波ノイズが強調
されるという問題が残存されていた。
【００２３】また、図４に示したぼけ画像生成法では、
計測画像の２次元フーリエ変換に周波数空間で高周波減
衰フィルタを乗算するので、周波数空間における高周波
ノイズの増加はないが、拡散光と散乱線を一体化した点
像分布関数を用いているため、これらの正確な補正はで
きないものとなっていた。
【００２４】すなわち、拡散光の点像分布関数は視野サ
イズで決定され、Ｘ線管電圧、散乱線遮蔽グリッド、あ
るいは被検体の厚さには依存しないが、散乱線の点像分
布関数は拡散光の点像分布関数と異なり、視野サイズだ
けでなく、Ｘ線管電圧、散乱線遮蔽グリッド、あるいは
被検体の厚さに依存するようになる。したがって、一般
的に、被検体の厚さの変化範囲が大きな被検体に対して
は、上記のぼけ画像生成法の補正はきわめて粗い近似に
留まるを得ないという問題が残存されていた。
【００２５】さらに、上述の従来技術では、撮像素子に
過大な強度の光が入射して撮像素子の出力が飽和レベル
に達し、その結果、飽和レベルに達した領域の周辺領域
において散乱線や拡散光の影響が相対的に過大になるハ
レーションへの対応が考慮されておらず、ハレーション
が発生した場合の補正は全く不十分な補正となっていた
という問題が残存されていた。
【００２６】さらに、連続的に計測される透視画像に対
しても拡散光成分と散乱線成分とを個別に補正する高速
な補正処理は不可能であった。
【００２７】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たものあり、その第１の目的は、Ｘ線透視画像あるいは
Ｘ線撮影画像に対して、周波数空間で高周波強調フィル
タの乗算を行なうことによる高周波ノイズの増加なし
に、拡散光と散乱線に起因するＸ線画像のぼけの補正を
それぞれの点像分布関数を用いて正確に補正し、これに
より、厚さの変化範囲が大きな被検体に対しても、高精
度で補正することのできるＸ線画像作成方法とその装置
を提供することにある。
【００２８】本発明の第２の目的は、上記の補正に必要
となる拡散光強度分布関数と散乱線強度分布関数とを、
簡便な方法により求めることのできるＸ線画像作成方法
とその装置を提供することにある。
【００２９】本発明の第３の目的は、撮像素子の出力が
飽和してハレーションが発生した場合にも、上記の補正
を近似的に行なうことのできるＸ線画像作成方法とその
装置を提供することにある。
【００３０】本発明の第４の目的は、上記の補正を、特
別な演算器なしのシステムでも高速で実行可能とし、特
に高速処理が要求される透視像や、例えば２０００×２
０００画素や４０００×４０００画素の超高精細画像に
対しても、また、例えば５１２×５１２画素の画像を２
４０枚撮影するコーンビームＣＴ等にも適用することの
できるＸ線画像作成方法とその装置を提供することにあ
る。
【００３１】本発明の第５の目的は、補正演算に要する
時間が透視像の１フレームの時間より長い場合にも連続
的に変化する透視像に対する近似的な補正をすることの
できるＸ線画像作成方法とその装置を提供することにあ
る。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するためには次の手段によって達成される。
【００３３】すなわち、予め求めた拡散光の強度比と予
め求めた拡散光の点像分布関数との積により拡散光の強
度分布関数を求め、拡散光の強度分布関数と計測画像と
のデコンボリューション演算によって拡散光成分画像を
算出し、一方、この拡散光の強度分布関数と、別に計測
画像とその撮影条件から求めた散乱線の強度比と予め求
めた散乱線の点像分布関数との積により求めた散乱線の
強度分布関数と、計測画像とのデコンボリューション演
算により散乱線成分画像を算出し、計測画像から拡散光
成分画像及び散乱線成分画像を減算することによって補
正画像を求めることができる。
【００３４】以下、この概要を図１を用いて説明する。
同図において、画像劣化モデル（同図（ａ））と、補正
演算（同図（ｂ））を示す。同図に示す画像劣化モデル
では、散乱線の強度比ａs（４０２）と散乱線の点像分
布関数ＰＳＦs（４０３）との積（４０４）（以下、
「散乱線の強度分布関数」と略記する）と原画像Ｉ
p（４０１）とのコンボリューション（４０５）により
散乱線成分画像Ｉs（４０６）が式１により生成され
る。以下、記号＊＊は２次元コンボリューションを表わ
す。
【００３５】
【数１】 Ｉs＝ａs・Ｉp＊＊ＰＳＦs …（式１） 散乱線成分画像Ｉsと原画像Ｉpとの加算（４０７）によ
り散乱線によるぼけ加算画像（４０８）が生成され、加
算画像（４０８）と拡散光の強度比ａv（４０９）と拡
散光の点像分布関数ＰＳＦv（４１０）との積（以下、
「拡散光の強度分布関数」と略記する）とのコンボリュ
ーション（４１２）により拡散光成分画像（４１３）が
式２により生成される。
【００３６】
【数２】 Ｉv＝ａv・（Ｉp＋Ｉs）＊＊ＰＳＦv …（式２） ＩvとＩpとの加算（４１４）により計測画像Ｉt（４１
５）が式３により生成される。
【００３７】
【数３】 Ｉt＝Ｉp＋Ｉs＋Ｉv …（式３） これに対応する補正演算として、予め求めた拡散光の強
度比（４０９）と予め求めた拡散光の点像分布関数（４
１０）との積（４１１）により拡散光の強度分布関数を
求め、拡散光の強度分布関数と計測画像（４１５）との
デコンボリューション演算（４１７）によって拡散光成
分画像Ｉv（４１８）を算出する。
【００３８】一方、この拡散光の強度分布関数と、別に
計測画像（４１５）とその撮影条件から求めた散乱線強
度比（４０２）と予め求めた散乱線の点像分布関数（４
０３）との積（４０４）により散乱線の強度分布関数を
求め、この散乱線強度分布関数と計測画像（４１５）と
のデコンボリューション演算（４１９)により散乱線成
分画像Ｉs（４２０）を算出し、計測画像(４１５)から
拡散光成分画像(４１８)及び散乱線成分画像(４２０)を
減算(４２１)して補正画像Ｉp（４２２）を求める。こ
の補正演算により、本発明の第１の目的が達成される。
【００３９】以下、上記のデコンボリューション(４１
７)及び(４１９)の方法を説明する。対応する補正演算
は、
【００４０】
【数４】 Ｉv＝ａv・（Ｉt−Ｉv）＊＊ＰＳＦv …（式４）
【００４１】
【数５】 Ｉs＝ａs・（Ｉt−Ｉv−Ｉs）＊＊ＰＳＦs …（式５）
【００４２】
【数６】 Ｉｐ＝Ｉｔ−Ｉｖ−Ｉｓ …（式６） となる。２次元フーリエ変換をＦ２［ ］で表現する
と、式４の２次元フーリエ変換から、
【００４３】
【数７】 Ｆ２［Ｉv］＝Ｆ２［Ｉt］・｛（ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）／（１＋ａv・Ｆ２［ ＰＳＦv］）｝ …（式７） となる。式５の２次元フーリエ変換と式７から、
【００４４】
【数８】 Ｆ２［Ｉs］＝Ｆ２［Ｉt］・｛（ａs・Ｆ２［ＰＳＦs］）／（１＋ ａs・Ｆ２［ＰＳＦs］）｝・｛１／（１＋ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）｝ …（式８） となる。従って、式７及び式８の２次元フーリエ逆変換
からＩv及びＩsが求まる。即ち、２次元フーリエ逆変換
をＦＲ２｛ ｝で表現すると、
【００４５】
【数９】 Ｉv＝ＦＲ２｛Ｆ２［Ｉt］・｛（ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）／（１＋ａv・Ｆ２［ ＰＳＦv］）｝｝ …（式９）
【００４６】
【数１０】 Ｉs＝ＦＲ２｛Ｆ２［Ｉt］・｛（ａs・Ｆ２［ＰＳＦs］）／（１＋ ａs・Ｆ２［ＰＳＦs］）｝・｛１／（１＋ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）｝ …（式１０） となる。従って、図４におけるデコンボリューション演
算（４１７）及び（４１９）はそれぞれ式９と式１０と
すればよい。式６に式９と式１０を代入すれば、式１１
によりＩpが求まり補正画像を得ることができるように
なる。
【００４７】
【数１１】 Ｉp＝Ｉt−ＦＲ２｛Ｆ２［Ｉt］・｛（ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）／ （１＋ａv・Ｆ２［ＰＳＦv］）｝｝−ＦＲ２｛Ｆ２［Ｉt］・｛（ａs・ Ｆ２［ＰＳＦs］）／（１＋ａs・Ｆ２［ＰＳＦs］）｝・｛１／（１＋ａv・ Ｆ２［ＰＳＦv］）｝ …（式１１） 周波数空間におけるフィルタは式７の右辺の中括弧内、
及び式８の右辺の中括弧内であり、いずれも高周波域で
はゼロに漸近する。従って、これらのフィルタは高周波
強調フィルタではなく高周波低下フィルタであり、周波
数空間における演算により高周波ノイズが強調されるこ
とはない。
【００４８】次に、本発明の第２の目的を達成させるた
めには次のような手段によって達成される。
【００４９】計測画像のマトリックスの方向、即ち縦方
向、及び横方向の各々に対し、被写体がないとき及び被
写体として均一な厚さの人体模擬被写体を配置したとき
のエッジ強度分布を計測し、これを微分して、被写体が
ないときの線像強度分布を求め、この結果に対して２成
分の関数フィッティングを行なう。この２成分のうち幅
広い分布を拡散光成分とし、その線像分布関数と拡散光
成分の強度比を求め、縦横２方向の線像分布関数の積を
拡散光成分の点像分布関数とし、縦横２方向の相対強度
の平均を拡散光成分の強度比とし、拡散光成分の点像分
布関数と拡散光成分の強度比の積を拡散光強度分布とす
る。
【００５０】さらに、均一な厚さの人体模擬被写体、例
えばアクリル板、を配置したときのエッジ強度分布に対
して、拡散光の線像分布関数と拡散光成分の強度比との
積を１次元コンボリューション演算又は１次元フーリエ
変換を利用して１次元拡散光像を求め、均一な厚さの人
体模擬被写体を配置したときのエッジ強度分布から１次
元拡散光像を減算してエッジ強度分布の拡散光補正を行
なう。これを微分して、対応する被写体厚さに対する拡
散光補正線像強度分布を求め、被写体厚さに対する補正
線像強度分布に対して２成分の関数フィッティングを行
なう。２成分のうち幅広い分布を散乱線成分とし、その
線像分布関数と強度比を求め、縦横２方向の線像分布関
数の積を散乱線成分の点像分布関数とし、縦横２方向の
強度比の平均を散乱線の強度比とし、散乱線成分の点像
分布関数と散乱線成分の強度比の積を散乱線強度分布と
する。これにより目的が達成できるようになる。
【００５１】また、本発明の第３の目的を達成させるた
めには次のような手段によって達成される。
【００５２】図５に示すように、計測画像（Ｘ線透視画
像あるいはＸ線撮影画像）（ステップ５０１）が飽和値
を含むか否かの判別動作（ステップ５０２）を行なう。
飽和値を含む場合には、飽和した画素の値を別に計測さ
れた同一の位置近傍の画像の値から推定した値（ステッ
プ５０３）に変更（ステップ５０４）して飽和レベルの
補正を行ない、飽和レベルの補正後に拡散光と散乱線の
両方を補正する（ステップ５０５）。これにより、撮像
素子の出力が飽和してハレーションが発生した場合にも
拡散光と散乱線の両方を近似的に補正できるようにな
る。
【００５３】さらに、本発明の第４の目的を達成させる
ためには次のような手段によって達成される。
【００５４】すなわち、計測画像と、拡散光強度分布又
は散乱線強度分布をそれぞれ離散的サンプリングして、
それぞれのデータのマトリックスサイズを縮小した、サ
ンプリング計測画像と、サンプリング拡散光強度分布又
はサンプリング散乱線強度分布とを求め、サンプリング
計測画像とサンプリング拡散光強度分布とのコンボリュ
ーション演算、又は、サンプリング計測画像とサンプリ
ング散乱線強度分布とのコンボリューション演算を実行
し、コンボリューションの実行結果を補間法を利用して
画像拡大処理してもとのマトリックスサイズに戻し、も
とのマトリックスサイズに戻された画像を計測画像から
減算して実現できるようになる。
【００５５】さらに、本発明の第５の目的を達成させる
ためには次のような手段によって達成される。
【００５６】すなわち、連続的に収集された透視画像に
対し、透視画像を間歇的にサンプリングし、サンプリン
グ画像に対して、引き続いて、拡散光成分画像、及び散
乱線成分画像を算出し、最後にこれらの成分を透視画像
から減算するに際して、対応する透視画像ではなく次に
表示される最新の透視画像から減算して実現できるよう
になる。
【００５７】
【発明の実施の形態】実施例１． 図６は、本発明によるＸ線画像作成方法およ
び装置の一実施例を示すブロック構成図である。
【００５８】同図において、まず、Ｘ線透視像あるいは
Ｘ線撮影像からなる計測画像Ｉt（６０１）と、拡散光
点像分布関数ＰＳＦv（６０４）と、散乱線点像分布関
数ＰＳＦs（６０５）の２次元フーリエ変換（６０
６）、（６０７）、（６０８）を求める。
【００５９】そして、拡散光強度比ａv（６０３）と拡
散光点像分布関数（６０４）の２次元フーリエ変換（６
０７）との積により拡散光強度分布関数の２次元フーリ
エ変換像（６０９）を求め、拡散光強度分布関数の２次
元フーリエ変換像（６０９）を拡散光強度分布関数の２
次元フーリエ変換像に１を加算した式で除算した結果
（６１１）を計測画像の２次元フーリエ変換像（６０
６）に乗じ、その積（６１２）を２次元フーリエ逆変換
（６１３）し、拡散光成分画像（６１４）を算出する。
この演算は、既出の式９によって算出できる。
【００６０】散乱線強度比ａs（６０２）は前記計測画
像Ｉt及び計測条件から求める。その方法の具体例は後
に詳述する。そして、散乱線強度比ａs（６０２）と散
乱線点像分布関数（６０５）の２次元フーリエ変換（６
０８）との積により散乱線強度分布関数の２次元フーリ
エ変換像（６１０）を求め、散乱線強度分布関数の２次
元フーリエ変換像を散乱線強度分布関数の２次元フーリ
エ変換像に１を加算した式で除算した結果（６１５）と
拡散光強度分布関数の２次元フーリエ変換像に１を加算
した結果の逆数（６１６）を乗算し、その結果を計測画
像Ｉtの２次元フーリエ変換像（６０６）に乗じる。
【００６１】さらに、その結果（６１７）を２次元フー
リエ逆変換（６１８）し、散乱線成分画像（６１９）を
算出する。この演算は既出の式１０によって算出でき
る。拡散光成分画像（６１４）と散乱線成分画像（６１
９）とを計測画像（６０１）から引き算（６２０）す
る。この演算は既出の式６によって算出できる。この演
算により、計測画像Ｉtに含まれる拡散光成分と散乱線
成分の両方を補正した目的の画像（６２１）を得ること
ができる。
【００６２】実施例２．図７は、本発明によるＸ線画像
作成方法および装置の他の実施例を示すブロック構成図
である。この実施例では、２次元フーリエ変換の代わり
に２次元コンボリューションを用いて補正するところが
実施例１と異なっている。
【００６３】まず、その原理について説明する。
【００６４】コンボリューション法による真の拡散光成
分画像Ｉvは、既出の式４において、その右辺のＩvに同
一の式４を繰返し代入することによって式１２となる。
【００６５】
【数１２】 Ｉv＝ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv−ａv 2・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv ＋ａv 3・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv−… …（式１２） この結果、拡散光補正画像は式１３のようになる。
【００６６】
【数１３】 Ｉt−Ｉv＝Ｉt−ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＋ａv 2・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv− ａv 3・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＋… …（式１３） 真の散乱線画像は、式５において右辺のＩｓに同一の式
５を繰返し代入することによって式１４のようにして表
わされる。
【００６７】
【数１４】 Ｉs＝ａs・（Ｉt−Ｉv）＊＊ＰＳＦs−ａs 2・（Ｉt−Ｉv）＊＊ＰＳＦs ＊＊ＰＳＦs＋ａs 3・（Ｉt−Ｉv）＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs−… …（式１４） そして、式１４に式１３を代入し、さらに、その式を展
開することによって式１５を得る。
【００６８】
【数１５】 Ｉs＝ａs・Ｉt＊＊ＰＳＦs−ａs・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs ＋ａs・ａv 2・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs−ａs 2・Ｉt ＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＋ａs 2・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs ＊＊ＰＳＦs＋ａs 3・Ｉt＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＋… …（式１５） したがって、補正画像Ｉpは、式６に式１３と式１５を
代入し、その後、その式を整理することによって式１６
を得る。
【００６９】
【数１６】 Ｉp＝Ｉt−ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv−ａs・Ｉt＊＊ＰＳＦs＋ａv 2・Ｉt ＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＋ａs・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs ＋ａs 2・Ｉt＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs−ａv 3・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv ＊＊ＰＳＦv−ａｓ・ａv 2・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs −ａs 2・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs−ａs 3・Ｉt ＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＋… （式１６） ここで、式１６による補正を近似式によって行う方法を
以下説明する。すなわち、拡散光成分画像を求める正確
な演算は式１２であるが、ａvが１に比較して小さいこ
とに着目し、近似的な拡散光成分画像Ｉv’を式１２の
第１項により求め、これにより式１７を得る。
【００７０】
【数１７】 Ｉv’＝ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv …（式１７） そして、拡散光成分補正画像をＩq’とすると、Ｉq’は
式１８となる。
【００７１】
【数１８】 Ｉq’＝Ｉt−Ｉv’＝Ｉt−ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv …（式１８） 散乱線画像を求める正確な演算は式１４又は式１５であ
るが、散乱線遮蔽グリッドを用いた場合のａsは１に比
較して一般に小さいことに着目し、近似的な散乱線成分
画像Ｉs’を式１４の第１項のＩvをＩv’で近似した演
算により求め、式１９を得る。
【００７２】
【数１９】 Ｉs’＝ａs・（Ｉt−Ｉv’）＊＊ＰＳＦs …（式１９） そして、近似的な散乱線成分画像Ｉs’は、式１９に式
１７を代入することによって、式２０となる。
【００７３】
【数２０】 Ｉs’＝ａs・Ｉt＊＊ＰＳＦs−ａs・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs …（式２０） さらに、近似的な補正画像Ｐ’を式２１の演算により求
める。
【００７４】
【数２１】 Ｉp’＝Ｉq’−Ｉs’ …（式２１） 補正画像Ｐ’は、式２１に式１８と式２０を代入するこ
とによって、式２２となる。
【００７５】
【数２２】 Ｉp’＝Ｉt−ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv−ａs・Ｉt＊＊ＰＳＦs＋ａs・ａv・Ｉt ＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs …（式２２） このようにして求めた補正画像Ｐ’の補正誤差ｅは、式
２２のＩp’と式１６のＩpとの差であり、その差は次式
２３で表わされる。
【００７６】
【数２３】 ｅ＝Ｉp’−Ｉp ＝−ａv 2・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv−ａｓ2・Ｉt＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs ＋ａv 3・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦv＋ａs・ａv 2・Ｉt＊ＰＳＦv ＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs＋ａs 2・ａv・Ｉt＊＊ＰＳＦv＊＊ＰＳＦs＊＊ ＰＳＦs＋ａs 3・Ｉt＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs＊＊ＰＳＦs−… …（式２３） 補正誤差はａv及びａsに関して２次以上の項であり、一
般にａv及びａsが１より小さいので近似補正として成立
する。
【００７７】以上により、図１における拡散光成分画像
を求めるデコンボリューション演算（４１７）を式１７
の２次元コンボリューション演算とし、散乱線成分画像
を求めるデコンボリューション演算（４１９）を式１９
の２次元コンボリューション演算として、拡散光成分と
散乱線成分を補正できる。
【００７８】なお、式２３における主要な誤差項である
２次の項、即ち第１項及び第２項の項の符号は負である
から、補正はやや過補正となる。近似度の向上が必要の
場合には、上記第１項及び第２項を演算により求めて補
正画像に加算すればよい。
【００７９】図７は、以上説明したステップを具体的に
示したフロー図である。
【００８０】同図において、まず、計測画像Ｉt（７０
１）の取得以前に、予め、拡散光強度比ａv（７０３）
と拡散光点像分布関数ＰＳＦv（７０４）との積により
拡散光強度分布関数（７０６）を求める。
【００８１】散乱線強度比ａs（７０２）は計測画像及
び計測条件から求める。その方法の具体例は後に詳述す
る。散乱線強度比ａs（７０２）と散乱線点像分布関数
ＰＳＦs（７０５）との積により散乱線強度分布関数
（７１１）を求める。計測画像Ｉt（７０１）に対し
て、拡散光強度分布関数（７０６）をコンボリューショ
ン（７０７）して拡散光画像成分Ｉv’（７０８）を算
出する。この演算は既出の式１７によって算出できる。
【００８２】そして、拡散光画像成分Ｉv’（７０８）
を計測画像Ｉt（７０１）から減算（７０９）し、拡散
光補正画像Ｉq’（７１０）を算出する。この演算は既
出の式１８によって算出できる。
【００８３】この拡散光補正画像Ｉq’（７１０）に対
して散乱線強度分布ａs（７１１）をコンボリューショ
ン（７１２）して散乱線成分画像Ｉs’（７１３）を算
出する。この演算は既出の式１９によって算出できる。
【００８４】散乱線成分画像Ｉs’（７１３）を拡散光
補正画像Ｉq’（７１０）から減算（７１４）する。こ
の演算は既出の式２１によって算出できる。これによ
り、計測画像Ｉtに含まれる拡散光成分Ｉv’と散乱線成
分Ｉs’の両方を補正した画像Ｉp’（７１５）を得るこ
とができる。
【００８５】実施例３．次に、拡散光強度比ａvと拡散
光の点像分布関数ＰＳＦvを実測により求める方法を、
図８、図９を用いて以下説明する。
【００８６】まず、図９（Ａ）は、拡散光の強度比及び
拡散光のエッジ分布関数を計測する計測系を示す。金属
板（９０２）のエッジ（９０３）をグリッド面（９０
４）から約２５ｃｍ離して視野の中央部に、Ｘ軸に直交
するよう配置する。散乱体は配置せず、エッジの計測画
像Ｔoxを計測する（８０１）。図９（Ｂ）はエッジの計
測画像の概形を示す。この画像は拡散光によるボケが加
わったものとして得られる。次にエッジの計測画像の微
分画像を求める（８０３）。図９（Ｃ）はエッジの微分
画像の概形を示す。同図においてＧａｕｓｓ曲線は検出
器の分解能を、ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ曲線は光拡散の
分布を示している。そして、その微分画像を２成分の関
数フィッティング（８０５）して、拡散光強度比ａ
vx（８０６）と線像分布関数ＬＳＦvx（８０７）を求め
る。以下、この方法につき詳述する。
【００８７】まず、図９（Ａ）の配置でエッジの計測画
像Ｔoxを計測する（８０１）。エッジの計測画像の概形
を図９（Ｂ）の曲線９０６に示す。エッジの計測画像Ｔ
oxは、散乱線成分を含まないことから式３により、直接
Ｘ線成分画像Ｐoと拡散光成分画像Ｖoの和である式２４
となる。そして、直接Ｘ線成分画像Ｐoは式２５により
表わされる。
【００８８】
【数２４】 Ｔox＝Ｐo＋Ｖo …（式２４）
【００８９】
【数２５】 Ｐo＝（ａpo・ＳＴＥＰx）＊＊ＰＳＦp …（式２５） 但し、ＳＴＥＰxはｘ方向の高さ１の階段関数、ａpoは
計測時の直接Ｘ線の強度に比例する項、ＰＳＦpは直接
Ｘ線画像の点像分布関数を表している。
【００９０】点像分布関数ＰＳＦvとＸ方向線像分布関
数ＬＳＦvx及びＹ方向線像分布関数ＬＳＦvyとの関係は
式２６を仮定する。
【００９１】
【数２６】 ＰＳＦv（ｘ，ｙ）＝ＬＳＦvx（ｘ）・ＬＳＦvy（ｙ） …（式２６） 以下の式の導出には、線像分布関数とエッジ分布関数の
関係を表わす式２７を利用する。但し、記号＊は１次元
コンボリューションを表わす。
【００９２】
【数２７】 ＳＴＥＰx＊ＬＳＦx＝ＥＳＦx …（式２７） ここで、式２５に式２６と式２７を代入すると、直接線
成分画像Ｐoは、次式２８となる。
【００９３】
【数２８】 Ｐo＝ａpo・ＥＳＦpx …（式２８） そして、拡散光成分画像Ｖoは、計測される拡散光成分
の強度比をａvxとすると、次式２９となる。
【００９４】
【数２９】 Ｖo＝（ａpo・ＳＴＥＰx）＊＊（ａvx・ＰＳＦv） …（式２９） ＥＳＦvxを拡散光成分のエッジ分布関数として、式２９
に式２６と式２７を代入して、これにより次式３０を得
る。
【００９５】
【数３０】 Ｖo＝ａvx・ａpo・ＥＳＦvx …（式３０） したがって、エッジの計測画像Ｔoxは、式２４に式２８
と式３０を代入することにより、ｙに依存しないｘのみ
の関数となり、２成分のエッジ分布関数の１次結合によ
り表現され（８０２）、次式３１となる。
【００９６】
【数３１】 Ｔo＝ａpo・（ＥＳＦpx＋ａvx・ＥＳＦvx） …（式３１） 次にエッジの計測画像の微分画像を求める（８０３）。
微分画像の概形を図９（Ｃ）に示す。微分画像ｄ
（Ｔox）／ｄｘは式３１により、次式３２となる。
【００９７】
【数３２】 ｄ（Ｔox）／ｄｘ＝ａpo・（ＬＳＦpx＋ａvx・ＬＳＦvx） …（式３２） 但し、ＬＳＦvxは次式３３で表わされる。
【００９８】
【数３３】 ＬＳＦvx≡ｄ（ＥＳＦvx）／ｄｘ …（式３３） すなわち、エッジの計測画像の微分画像ｄ（Ｔox）／ｄ
ｘは２成分の線像分布関数の１次結合により表現される
（８０４）。次に、この微分画像ｄ（Ｔox）／ｄｘにつ
いて、直接線成分の線像分布関数ＬＳＦpxを正規分布関
数、拡散光成分の線像分布関数ＬＳＦvxを指数関数と仮
定して２成分関数フィッティング（８０５）を行ない、
拡散光強度比ａvx（８０６）と拡散光成分の線像分布関
数ＬＳＦvx（８０７）を求める。微分画像は、例えば隣
同志の画素の値の差分から求められる。この場合、１ラ
インデータではＸ線量子による統計的なノイズが多いの
で、複数ラインのデータを加算したデータを用いる。ま
た、微分画像は左右対称形となるが、ノイズは金属板で
遮蔽されている側（図９（Ｃ）では左側）半分では小さ
く、遮蔽されていない側（図９（Ｃ）では右側）半分で
は大きい。そこで、遮蔽されている側のデータをピーク
を中心として折り返す。このようにして得られた曲線に
ついて２成分の関数フィッティングを行なう。関数フィ
ッティングでは、式３２において、直接線成分の線像強
度分布を次式３４と、また、拡散光成分の線像強度分布
を次式３５と設定し、最小２乗法を利用したフィッティ
ングによりａ1x、ａ2x、ｂ1x、ｂ2xを決定する。
【００９９】
【数３４】 ａpo・ＬＳＦpx＝ａ1x・ｅｘｐ（−ａ2x・ｘ2） …（式３４）
【０１００】
【数３５】 ａpo・ａvx・ＬＳＦvx＝ｂ1x・ｅｘｐ（−ｂ2x・｜ｘ｜） …（式３５） 拡散光強度比ａvxは、フィッティングにより決定された
係数を用いて、次式３６で算出する。
【０１０１】
【数３６】 ａvx＝（２・ｂ1x／ｂ2x）／｛ａ1x√（π／ａ2x）｝ …（式３６） 拡散光成分の線像分布関数ＬＳＦsは、次式３７で算出
する。
【０１０２】
【数３７】 ＬＳＦvx＝（ｂ2x／２）・ｅｘｐ（−ｂ2x・｜ｘ｜） …（式３７） Ｙ方向についても金属板のエッジの方向をＸ方向につい
ての計測のときから９０°回転して、視野の中央部にＹ
軸に直交するように配置して、Ｘ方向の場合と同様の計
測とフィッティングを行ない、ａvy（８０８）とＬＳＦ
vy（８０９）を、次式３８、次式３９により決定する。
【０１０３】
【数３８】 ａvy＝（２・ｂ1y／ｂ2y）／｛ａ1y√（π／ａ2y）｝ …（式３８）
【０１０４】
【数３９】 ＬＳＦvy＝（ｂ2y／２）・ｅｘｐ（−ｂ2y・｜ｙ｜） …（式３９） そして、拡散光の点像分布関数ＰＳＦvと拡散光強度比
ａvを、次式４０、次式４１で求める（８１０、８１
１）。具体的には、次式４２、次式４３となる。
【０１０５】
【数４０】 ＰＳＦv（ｘ，ｙ）＝ＬＳＦvx（ｘ）・ＬＳＦvy（ｙ） …（式４０）
【０１０６】
【数４１】 ａv＝（ａvx＋ａvy）／２ …（式４１）
【０１０７】
【数４２】 ＰＳＦv（ｘ，ｙ）＝（ｂ2x・ｂ2y／４）・ｅｘｐ（−ｂ2x・｜ｘ｜ −ｂ2y・｜ｙ｜） …（式４２）
【０１０８】
【数４３】 ａv＝（ｂ1x／ｂ2x）／｛ａ1x√（π／ａ2x）｝＋（ｂ1y／ｂ2y）／ ｛ａ1y√（π／ａ2y）｝ …（式４３） Ｘ方向とＹ方向の特性が近似的に等しいと仮定できる場
合には、式４４となり、ＰＳＦv（ｘ，ｙ）は単一のパ
ラメータｂ2で決定される。但し、ｂ2＝ｂ2x＝ｂ2 yであ
る。
【０１０９】
【数４４】 ＰＳＦv（ｘ，ｙ）＝（ｂ2／２）2・ｅｘｐ（−ｂ2・｜ｘ｜−ｂ2・｜ｙ｜） …（式４４） 次に、実験により一定の厚さの被検体に対する散乱線強
度比ａsと散乱線の点像分布関数ＰＳＦsを求める方法を
説明する。
【０１１０】図９（Ａ’）は、散乱線の強度比及び散乱
線のエッジ分布関数を計測する計測系を示す。金属板９
０２のエッジ９０３をグリッド面９０４から約２５ｃｍ
離して視野の中央部に、Ｘ軸に直交するよう配置する。
散乱体としてたとえばアクリル板を配置し、エッジの計
測画像Ｔsxを計測する。図９（Ｂ’）はエッジの計測画
像の概形を示す。この画像は拡散光と散乱線によるボケ
が加わったものとして得られる。
【０１１１】次にこのエッジの計測画像に対して、先に
求めた拡散光の強度と線像分布関数を用いて拡散光成分
の補正を行なう。エッジの計測画像の１次元の画像プロ
ファイル（８５２）に対して、１次元のコンボリューシ
ョン演算（８５３）により１次元の拡散光成分画像プロ
ファイル（８５４）を求め、１次元のプロファイル画像
（８５２）から１次元の拡散光成分画像プロファイル
（８５４）を減算（８５５）して、拡散光補正画像の１
次元プロファイル画像（８５６）を求める。図９
（Ｃ’）は拡散光補正画像の１次元プロファイル画像
（８５６）の概形を示す。すなわち、この画像は散乱線
のみによるボケが加わったものとして得られる。
【０１１２】次に、この拡散光補正後の１次元プロファ
イル画像（８５６）を微分演算（８５７）し、微分画像
（８５８）を求める。図９（Ｄ’）は微分画像（８５
８）の概形を示す。同図においてＧａｕｓｓ曲線の幅の
狭い成分は検出器の分解能を、幅の広い成分は散乱線の
分布を示している。その微分画像（８５８）を２成分の
関数フィッティングして、散乱線強度比ａsと線像分布
関数ＬＳＦsを求め、これから点像強度分布関数を求め
る。以下、この方法につき詳述する。
【０１１３】まず、図９（Ａ’）の配置でエッジの計測
画像Ｔsxを計測する（８５１）。エッジの計測画像Ｔsx
は散乱線成分を含み式３により、直接Ｘ線成分画像Ｐs
と拡散光成分画像Ｖsと散乱線成分画像Ｓsの和を示す次
式４５となる。
【０１１４】
【数４５】 Ｔsx＝Ｐs＋Ｖs＋Ｓs …（式４５） これらの各成分画像のデータは、すべてｙに依存せずｘ
のみの関数となり、式４６、式４７、式４８となる。
【０１１５】
【数４６】 Ｐs＝ａps・ＥＳＦpx …（式４６）
【０１１６】
【数４７】 Ｓs＝ａps・ａsx・ＥＳＦsx …（式４７）
【０１１７】
【数４８】 Ｖs＝（ａps・ＳＴＥＰx＋Ｓs）＊＊（ａvx・ＰＳＦv） ＝ａps・ａvx・ＥＳＦvx＋ａps・ａsx・ａvx・ＥＳＦsvx …（式４８） ここで、ＥＳＦsvxは式４９で定義されるエッジ分布関
数である。
【０１１８】
【数４９】 ＥＳＦsvx＝ＥＳＴsx＊ＬＳＦvx …（式４９） エッジの計測画像Ｔsは式４６から式４８を式４５に代
入して、次式５０となる。
【０１１９】
【数５０】 Ｔs＝ａps・（ＥＳＦpx＋ａsx・ＥＳＦsx＋ａvx・ＥＳＦvx ＋ａsx・ａvx・ＥＳＦsvx） …（式５０） 次に、Ｔsxに対する拡散光補正演算をｃｏｎｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ法により行なう。式３７で求めたＬＳＦvx（８０
７）と式３６で求めたａvx（８０６）を利用して、以下
の演算（８５３）により近似的な拡散光画像Ｖse（８５
４）を求める。
【０１２０】
【数５１】 Ｖse＝Ｔsx＊（ａvx・ＬＳＦvx） …（式５１） そして、式５１に式５０を代入すると、次式５２を得
る。
【０１２１】
【数５２】 Ｖse＝ａps・ａvx・（ＥＳＦpvx＋ａsx・ＥＳＦsvx＋ａvx・ＥＳＦvvx ＋ａsx・ａvx・ＥＳＦsvvx） …（式５２） ここで、ＥＳＦpvx、ＥＳＦsvx、ＥＳＦvvx、ＥＳＦ
svvxは、式５３、式５４、式５５、式５６により表わさ
れる。
【０１２２】
【数５３】 ＥＳＦpvx＝ＥＳＦpx＊ＬＳＦvx …（式５３）
【０１２３】
【数５４】 ＥＳＦsvx＝ＥＳＦsx＊ＬＳＦvx …（式５４）
【０１２４】
【数５５】 ＥＳＦvvx＝ＥＳＦvx＊ＬＳＦvx …（式５５）
【０１２５】
【数５６】 ＥＳＦsvvx＝ＥＳＦsvx＊ＬＳＦvx …（式５６） そして、拡散光補正演算を次の式５７で行なう。
【０１２６】
【数５７】Ｔsex＝Ｔsx−Ｖse …（式５７） 拡散光補正後の画像Ｔseは、式５７に式５０と式５２を
代入して整理し、次式５８を得る。
【０１２７】
【数５８】 Ｔsex＝ａps・｛ＥＳＦpx＋ａsx・ＥＳＦsx＋ａvx・（ＥＳＦvx−ＥＳＦpvx −ａvx・ＥＳＦvvx）−ａsx・ａvx 2・ＥＳＦsvvx｝ …（式５８） そして、その微分画像（８５７）を求める。微分画像
（８５７）の概形を図９（Ｄ’）に示す。この微分画像
８５７は次式５９となる。
【０１２８】
【数５９】 ｄ（Ｔsex）／ｄｘ＝ａps・｛ＬＳＦpx＋ａsx・ＬＳＦsx＋ａvx・（ＬＳＦvx− ＬＳＦpvx−ａvx・ＬＳＦvvx）−ａsx・ａvx 2・ＬＳＦsvvx｝ …（式５９） ここで、ＬＳＦsx、ＬＳＦpvx、ＬＳＦvvxは、式６０、
式６１、式６２で表わされる。
【０１２９】
【数６０】 ＬＳＦsx＝ｄ（ＥＳＦsx）／ｄｘ …（式６０）
【０１３０】
【数６１】 ＬＳＦpvx＝ｄ（ＥＳＦpvx）／ｄｘ …（式６１）
【０１３１】
【数６２】 ＬＳＦvvx＝ｄ（ＥＳＦvvx）／ｄｘ …（式６２） 式５９において、式６３、式６４、式６５が成立するの
で、式６６と近似できる。
【０１３２】
【数６３】 ＬＳＦpvx≒ＬＳＦvx …（式６３）
【０１３３】
【数６４】 ａvx 2・ＬＳＦvvx≒０ …（式６４）
【０１３４】
【数６５】 ａsx・ａvx 2・ＬＳＦsvvx≒０ …（式６５）
【０１３５】
【数６６】 ｄ（Ｔsex）／ｄｘ≒ａps・（ＬＳＦpx＋ａsx・ＬＳＦsx） …（式６６） すなわち、散乱線を含み、拡散光成分を補正されたエッ
ジの微分画像（８５７）は２成分の線像分布関数の１次
結合により表現される（８５８）。
【０１３６】次に、この微分画像ｄ（Ｔsex）／ｄｘに
ついて、直接線成分の線像分布関数ＬＳＦpx及び散乱線
成分の線像分布関数ＬＳＦsxを正規分布関数と仮定して
２成分関数フィッティング（８５９）を行ない散乱線強
度比ａs（８６０）と散乱線成分の線像分布関数ＬＳＦ
sx（８６１）を求める。
【０１３７】微分画像は例えば隣同志の画素の値の差分
から求められる。この場合、１ラインデータではＸ線量
子による統計的なノイズが多いので、複数ラインのデー
タを加算したデータを用いる。また、微分画像は左右対
称形となるが、ノイズは金属板で遮蔽されている側（図
９（Ｄ’）では左側）半分では小さく、遮蔽されていな
い側（図９（Ｄ’）では右側）半分では大きい。そこ
で、遮蔽されている側のデータをピークを中心として折
り返す。このようにして得られた曲線について２成分の
関数フィッティングを行なう。
【０１３８】関数フィッティングでは、式６６におい
て、直接線成分の線像強度分布を式６７、散乱線成分の
線像強度分布を式６８と設定し、最小２乗法を利用した
フィッティングによりａ3x、ａ4x、ｂ3x、ｂ4xを決定す
る。
【０１３９】
【数６７】 ａps・ＬＳＦpx＝ａ3x・ｅｘｐ（−ａ4x・ｘ2） …（式６７）
【０１４０】
【数６８】 ａps・ａsx・ＬＳＦsx＝ｂ3x・ｅｘｐ（−ｂ4x・ｘ2） …（式６８） 散乱線強度比ａsxは、フィッティングにより決定された
係数を用いて、式６９で算出する。
【０１４１】
【数６９】 ａsx＝（ｂ3x／ａ3x）・√（ａ4x／ｂ4x） …（式６９） そして、散乱線成分の線像分布関数は、式７０で求め
る。
【０１４２】
【数７０】 ＬＳＦsx＝√（ｂ4x／π）・ｅｘｐ（−ｂ4x・ｘ2） …（式７０） Ｙ方向についても金属板のエッジの方向をＸ方向につい
ての計測のときから９０°回転して、視野の中央部にＹ
軸に直交するように配置して、Ｘ方向の場合と同様の計
測とフィッティングを行ない、式７１、式７２から、ａ
sy（８６２）とＬＳＦsy（８６３）を決定する。
【０１４３】
【数７１】 ａsy＝（ｂ3y／ａ3y）・√（ａ4y／ｂ4y） …（式７１）
【０１４４】
【数７２】 ＬＳＦsy＝√（ｂ4y／π）・ｅｘｐ（−ｂ4y・ｙ2） …（式７２） 散乱線の点像分布関数ＰＳＦsと散乱線強度比ａsを、式
７３、式７４で求める（８６４、８６５）。具体的に
は、式７５、式７６となる。
【０１４５】
【数７３】 ＰＳＦs（ｘ，ｙ）＝ＬＳＦsx（ｘ）・ＬＳＦsy（ｙ） …（式７３）
【０１４６】
【数７４】 ａs＝（ａsx＋ａsy）／２ …（式７４）
【０１４７】
【数７５】 ＰＳＦs（ｘ，ｙ）＝｛√（ｂ4x・ｂ4y）／π｝・ｅｘｐ（−ｂ4x・ｘ2−ｂ4y・ ｙ2） …（式７５）
【０１４８】
【数７６】 ａs＝｛（ｂ3x／ａ3x）・√（ａ4x／ｂ4x）＋（ｂ3y／ａ3y）・√（ａ4y／ｂ4y ）｝／２ …（式７６ ） Ｘ方向とＹ方向の特性が近似的に等しいと仮定できる場
合には、式７７となり、ＰＳＦv（ｘ，ｙ）は単一のパ
ラメータｂ4で決定される。但し、ｂ4＝ｂ4x＝ｂ4 yであ
る。
【０１４９】
【数７７】 ＰＳＦs（ｘ，ｙ）＝（ｂ4／π）・ｅｘｐ（−ｂ4・ｘ2−ｂ4・ｙ2） …（式７７） 以上、詳述した方法により、散乱線の強度比と点像分布
関数を種々のアクリル板に対して計測を行ない、アクリ
ルの厚さと散乱線強度比の関係を求める。次に、予め種
々のアクリル厚に対して求めた散乱線強度比から、実際
の計測画像に対して用いる散乱線強度比の値を算出する
方法を説明する。
【０１５０】散乱線強度比ａsは、実験条件毎に異な
る。散乱線強度比に影響するパラメータは、前述したよ
うに、計測時の管電圧、被検体の厚さ、散乱Ｘ線遮蔽用
グリッド、視野径、被検体と上記グリッドの間の距離
（エアギャップとも呼ばれる）に依存する。パラメータ
の種類が多いので、できるだけ少数の実験データを用
い、できるだけ少数のパラメータとａsとの関係をフィ
ッティングで求め、撮影条件を与えたときにａsを算出
する方法を確定することが必要となる。ａsは位置によ
り変化しないと仮定しても、多くのパラメータの複雑な
関数となることから、以下、具体的に検討する。
【０１５１】Ｈｏｎｄａらの既出の文献Ｍｅｄｉｃａｌ
Ｐｈｙｓｉｃｓ誌（１９９１年）によれば、計測画像
上の直接線（１次Ｘ線）強度Ｉp及び散乱線強度Ｉsは、
次の式７８、式７９で表わされる。
【０１５２】
【数７８】 Ｉp＝γ・Ｅp・Ｔp・Ｐ …（式７８）
【０１５３】
【数７９】 Ｉs＝γ・Ｅs・Ｔs・ｆ（Ａ，Ｆ）・Ｓ …（式７９） ここで、γはゲイン、Ｔsは散乱線遮蔽用グリッドの散
乱線透過率、Ｔpは散乱線遮蔽用グリッドの直接線透過
率、Ａは被検体とグリッド間の距離（エアギャップ）
（ｃｍ）、ＦはＸ線照射視野のサイズ、ｆ（Ａ，Ｆ）は
エアギャップとＸ線照射視野サイズの関数であり、ｆ
（１，∞）＝１と規格化される。さらに、Ｅs／Ｅpは散
乱Ｘ線と１次Ｘ線の平均エネルギーの比、Ｐは被検体を
透過した直接Ｘ線の強度、Ｓは被検体から出射した散乱
Ｘ線の強度であり、次の式８０、式８１で表わされる。
ここで、Ｐoは被検体への入射位置におけるＸ線ビーム
強度、μはＸ線の全線吸収係数、α1は直接Ｘ線の散乱
係数、ｇ1は散乱線の発生確率に関し、実験的に求める
べき項である。
【０１５４】
【数８０】 Ｐ＝Ｐo・ｅｘｐ（−μ・Ｌ） …（式８０）
【０１５５】
【数８１】 Ｓ＝（α1・Ｐ／ｇ1）・｛ｅｘｐ（ｇ1・Ｌ）−１｝ …（式８１）
【０１５６】
【数８２】 ａs＝Ｉs／Ｉp …（式８２） そして、式８２に式７８、式７９、式８０、式８１を代
入して式８３を得る。
【０１５７】
【数８３】 ａs＝（α1／ｇ1）・（Ｅs／Ｅp）・ｆ（Ａ，Ｆ）・（Ｔs／Ｔp）・ ｛ｅｘｐ（ｇ1・Ｌ）−１｝ …（式８３） ここで、式８３の一部を式８４に示すようにＧで置き換
え、これにより式８５を得る。
【０１５８】
【数８４】 Ｇ＝（α1／ｇ1）・（Ｅs／Ｅp） …（式８４）
【０１５９】
【数８５】 ａs＝Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）・（Ｔs／Ｔp）・｛ｅｘｐ（ｇ1・Ｌ）−１｝ …（式８５） ここで、Ｇ、Ｔs、Ｔp、及びｇ1は管電圧Ｖtの関数であ
る。また、ｆ（Ａ，Ｆ）は管電圧と被写体厚さに依存し
ない。そこで、まず、幾通りかの管電圧Ｖtに対して、
式８５に現われるパラメータを決定してテーブルに記憶
しておき、テーブルにない管電圧で計測された画像に対
しては、補間演算でａsを算出する。以下では、一通り
の管電圧に対する実験及び演算を説明する。まず、種々
のアクリル厚、例えば０、５、１０、１５、２０、２５
ｃｍに対して、グリッドなし、及びグリッド有りの条件
で、種々の管電圧、例えば６０、８０、１００、１２０
ｋＶに対して、エッジの画像（２方向）を撮影する。エ
ッジの画像にグレア補正を行ない、その結果のＬＳＦを
求める。その結果を２成分のＧａｕｓｓｉａｎでフィッ
ティングし、グリッド無し、及びグリッド有りの時の１
次Ｘ線強度をＩpo、Ｉp、散乱線強度をＩso、Ｉsとして
求め、これらからａsを求める。この実験及び演算の具
体的な方法は、図８及び図９を用いて既述した。次に、
グリッドの散乱線透過率Ｔs及び直接線透過率Ｔpを、次
の式８６、式８７で求める。
【０１６０】
【数８６】 Ｔs＝Ｉs／Ｉso …（式８６）
【０１６１】
【数８７】 Ｔp＝Ｉp／Ｉpo …（式８７） これらの値はアクリル厚にほとんど依存しないので種々
のアクリル厚で求めた値の平均値をＴs及びＴpとする。
異なるグリッドごとに求める必要がある。
【０１６２】次に、横軸にアクリル厚、縦軸にａsを取
りプロットする。このグラフを式８５でフィッティング
し、２個のパラメータ、Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）及びｇ1の値
を決定する。エアギャップＡと照射視野サイズＦについ
てはそれぞれ数通りの値につき上記の計測を行ない、デ
ータをテーブルに保存する。計測条件に応じて、これら
のＡ及びＦの値を自動決定又は手動で選択し、内挿演算
等によりｆ（Ａ，Ｆ）を決定する。さらに、Ｈｏｎｄａ
らの方法に従い、式８５からＬを消去し、その式がＬの
値にかかわらず成立すると考え、計測画像と実験条件か
らＬが未知の被検体に対して適応できる式を求める。
【０１６３】そして、式８０、式７８から、次の式８８
を得る。
【０１６４】
【数８８】 Ｌ＝（１／μ）・ｌｎ｛（Ｉo・Ｔp）／Ｉp｝ …（式８８） ここで、Ｉoは１次Ｘ線強度であり、次の式８９で表わ
される。
【０１６５】
【数８９】 Ｉo＝γ・Ｅp・Ｐo …（式８９） そして、式８８を式８５に代入すると、次の式９０を得
る（なお以下では、ａ↑ｂはべき乗、ａのｂ乗を表わす
ものとする）。
【０１６６】
【数９０】 Ｉs＝ｚ1・（Ｉp↑（１−ｇ））＋ｚ2・Ｉp …（式９０） ここで、ｚ1、ｚ2、ｇは、式９１、式９２、式９３によ
り与えられる。
【０１６７】
【数９１】 ｚ1＝Ｔs・Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）・（Ｉo↑（ｇ））／（Ｔp↑（１−ｇ）） …（式９１）
【０１６８】
【数９２】 ｚ2＝−Ｔs・Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）／Ｔp …（式９２）
【０１６９】
【数９３】 ｇ＝ｇ1／μ …（式９３） Ｉoは基準となる撮影条件における生のビームの強度の
ディジタル値として求める。具体的には、式９４、式９
５により示される。
【０１７０】
【数９４】 Ｉo＝Ｉref・ＯＴ・ＴＣ・ＥＴ・（１００／Ｄ）2 …（式９４）
【０１７１】
【数９５】 Ｉref＝γref・Ｅp・Ｐref …（式９５） ここで、ＯＴは光学系の絞りの伝達効率、ＴＣはＸ線管
電流、ＥＴはＸ線照射時間、ＤはＸ線管検出器間距離
（ｃｍ）、Ｉrefは以下の条件における信号強度ディジ
タル値、即ち、ＴＣ・ＥＴ＝１ｍＡｓ、ＯＴ＝１．０、
Ｄ＝１００ｃｍである。式９３におけるμの値は標準的
なアクリル厚、例えば１５ｃｍのときの透過率のデータ
から求める。
【０１７２】以上により式９１のｚ1及び式９２のｚ2が
求まる。散乱線の補正演算を計算を簡単にできるよう、
式９０において式９６の近似を行なう。
【０１７３】
【数９６】 Ｉp↑（１−ｇ）＝ｍ・Ｉp …（式９６） ここで、ｍは次の式９７で表わされる。
【０１７４】
【数９７】 ｍ＝Ｘp↑（−ｇ） …（式９７） ここで、ＸpはｍａｘＩp（直接Ｘ線画像の最大値）の近
似解とする。Ｘpの近似値としては、計測画像の最大値
を用いる方法、計測画像から拡散光成分画像を補正した
画像Ｉqの最大値を用いる方法がある。Ｘpの近似値をよ
り精度良く求めるには、次の式９８の関係を利用する。
【０１７５】
【数９８】 Ｉq＝Ｉp＋Ｉs＝ｚ1・(Ｉp↑（１−ｇ）)＋（ｚ2＋１）・Ｉp …（式９８） そして、ｍａｘＩq（拡散光成分補正画像の最大値）を
第ゼロ近似解として、式９９の近似解をＮｅｗｔｏｎ法
により求めると、式１００となる。
【０１７６】
【数９９】 ｍａｘＩq＝ｚ1・(Ｘp↑（１−ｇ）)＋（１＋ｚ2）・Ｘp …（式９９）
【０１７７】
【数１００】 Ｘp＝（−ｚ1・ｇ・（ｍａｘＩq↑（１−ｇ））＋ｍａｘＩq）／ （ｚ1・（１−ｇ）・（ｍａｘＩq↑（−ｇ））＋（１＋ｚ2）） …（式１００） これらのいずれかの方法によりＸpを求め、式９７によ
りｍを求める。
【０１７８】そして、式８８を式８１に代入すると、次
の式１０１を得る。
【０１７９】
【数１０１】 Ｉs＝（ｚ1・ｍ＋ｚ2）Ｉp …（式１０１） 従って、次の式１０２によりａsを決定できる。
【０１８０】
【数１０２】 ａs＝ｚ1・ｍ＋ｚ2 …（式１０２） 以上、Ｈｏｎｄａらの上記文献の考え方を応用した結
果、ａsは予め計測されたパラメータ、画像を計測する
ときの条件、及び画像の値を用いて算出可能なことを示
した。
【０１８１】次に、実画像に対して適用するａs、ＰＳ
Ｆs、ａv、ＰＳＦvを、上述したパラメータ等を用いて
算出する方法を図１０及び図１１を用いて説明する。
【０１８２】図１０は、実際の画像計測前にＸ線透視・
撮影装置のメモリー内に記憶されているデータの内容例
を示している。メモリーは特定のグリッドを用いた時の
データを記憶したメモリー部Ａ（１００１）等と、グリ
ッドに依存しないデータを記憶したメモリー部Ｂ（１０
０５）がある。メモリー部Ａ（１００１）には、ＡとＦ
の値がそれぞれ標準値Ａst及び標準値Ｆstのときに求め
たＧの値、及びｇ1、Ｔp、Ｔsの値が幾通りかのＸ線管
電圧Ｖtに対して記憶されている（１００２）。 ここ
で、Ｇとｇ1の値は、図８及び図９で説明した方法によ
り、ＡとＦの値がそれぞれ標準値Ａst及び標準値Ｆstの
ときに種々の厚さのアクリルに対して式７６によりａs
を求め、横軸にアクリル厚さ、縦軸にａsの計測値をプ
ロットし、式８５の関数フィッティングを行なって、予
め決定されている。ＴpとＴsは実験値からそれぞれ式８
７及び式８６を用いて算出する。
【０１８３】また、メモリー部Ａ（１００１）には、幾
通りかのＡとＦの組み合わせに対して、ｆ（Ａ，Ｆ）の
値が記憶されている（１００３）。ここで、ＦがＦst、
ＡがＡstのときにはｆ（Ａst，Ｆst）の値として、１．
０が記憶されている。ｆ（Ａ st，Ｆst）以外のｆ（Ａ，
Ｆ）の値は、その条件における実験結果から式７６で求
めたａsの値とＡst及びＦstのときの実験結果から式７
６で求めたａsの実測値との比の値とされる。なお、こ
の値はＬに依存しない。
【０１８４】また、メモリー部Ａ（１００１）には、幾
通りかのＦとＶtの組み合わせに対してＰＳＦsを決定す
るためのｂ4の値が記憶されており（１００４）、これ
らの値と式７７を利用してＰＳＦsを求めることができ
る。
【０１８５】次に、メモリー部Ｂ（１００５）には、幾
通りかのＸ線管電圧Ｖtに対して、式９５により表わさ
れるＩrefの実測値と、式８０で定義される全線吸収係
数μの実測値が記憶されている（１００６）。また、メ
モリー部Ｂ（１００５）には、幾通りかの視野サイズＦ
に対して、拡散光成分の強度比ａvの実測値と拡散光成
分の点像分布関数ＰＳＦvを決定するｂ2の値とが記憶さ
れている（１００７）。
【０１８６】図１１は、実画像に適用するａs、ＰＳ
Ｆs、ａv、ＰＳＦvの値を決定する具体的なフローを示
す。実画像の計測条件としては、Ｘ線管電圧Ｖt、視野
サイズＦ、エアギャップＡ、散乱線遮蔽用グリッド
Ｇr、光学絞りの相対効率ＯＴ、Ｘ線管電流ＴＣ、Ｘ線
照射時間ＥＴ、Ｘ線管検出器間距離Ｄ(ｃｍ)のデータを
用いる（１１０１）。まず、Ｇrによりグリッドを指定
する（１１０２）。次に、Ｖtに対して、Ｇとｇ1とＴp
とＴsの値をテーブル１００２から読み出す（１１０
３）。次に、ＦとＡに対して、ｆ（Ａ，Ｆ）の値をテー
ブル１００３から読み出す（１１０４）。また、一方
で、Ｖtに対して、Ｉrefとμの値をテーブル１００６か
ら読み出す（１１０５）。次に、次に示す式９４の演算
を行なう（１１０６）。
【０１８７】
【数９４】 Ｉo＝Ｉref・ＯＴ・ＴＣ・ＥＴ・（１００／Ｄ）2 …（式９４）
【０１８８】
【数９３】 ｇ＝ｇ1／μ …（式９３） そして、式９１、式９２の演算を行なう（１１０９）。
【０１８９】
【数９１】 ｚ1＝Ｔs・Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）・（Ｉo↑（ｇ））／（Ｔp↑（１−ｇ）） …（式９１）
【０１９０】
【数９２】 ｚ2＝−Ｔs・Ｇ・ｆ（Ａ，Ｆ）／Ｔp …（式９２） 一方、計測画像Ｉt（１１１０）からその最大値ｍａｘ
Ｉtを求める（１１１１）。次に次式１０３の演算を行
なう（１１１２）。
【０１９１】
【数１０３】 ｍ＝（ｍａｘＩt）↑（−ｇ） …（式１０３） これらの結果から最後に式１０２により実画像に用いる
ａs（１１１４）を決定する（１１１３）。
【０１９２】
【数１０２】 ａs＝ｚ1・ｍ＋ｚ2 …（式１０２） 上記演算とは別に、指定されたグリッドに対し、ＦとＶ
tに対して、ＰＳＦsを決定するパラメータｂ4の値をテ
ーブル１００４から読みだし（１１０７）、式７７を用
いてＰＳＦsを算出する（１１１５）。
【０１９３】また、ＦとＶtに対して、ａvの値、及びＰ
ＳＦvを決定するパラメータｂ2の値をテーブル１００７
から読み出す（１１０８）。ａvの値はそのまま用いる
（１１１６）。ＰＳＦvについては、式４４を用いて算
出する（１１１７）。
【０１９４】実施例４．本発明の第３の目的である、撮
像素子の出力が飽和してハレーションが発生した場合に
も上記の補正を近似的に行なうＸ線装置の実施例を図１
２に示す。
【０１９５】本装置は、Ｘ線管（１０１）、散乱Ｘ線遮
蔽グリッド（１０２）、Ｘ線イメージインテンシファイ
ア（１０３）、集光光学系（１２１）、ハーフミラー
（１２０１）、透視及び撮影のための撮像素子（１０
６）、上記撮像素子のための結像光学系（１２０２）、
飽和モニタ用受光素子配列（１２０３）、上記受光素子
のための結像光学系（１２０４）、撮像素子用アナログ
デジタル変換器（１２０５）、撮像素子用画像メモリ
（１２０６）、受光素子配列用アナログデジタル変換器
（１２０７）、受光素子配列用メモリ（１２０８）、飽
和レベル演算用演算回路（１２０９）等から構成され
る。
【０１９６】本実施例では撮像素子として１０００×１
０００画素のＣＣＤ素子、受光素子配列として５×５素
子のフォトダイオードの２次元配列を用いる。この場合
のフォトダイオードの出力は前記ＣＣＤ素子が飽和する
Ｘ線条件下でも入力に比例した出力が得られるように設
定されている。受光素子用結像光学系（１２０４）は、
受光素子の出力が飽和しないよう絞りが調整される。撮
像素子の２００×２００画素の領域が受光素子の１素子
の領域に対応する。撮像素子の出力が飽和デジタル値ｄ
ｓにちょうど達するときに、受光素子の出力のデジタル
変換値も同一の値ｄｓとなるよう、各受光素子の出力電
圧を調整する。透視画像を連続的に計測する場合には、
受光素子用のアナログデジタル変換器はすべての受光素
子の出力信号を順次、繰返しデジタル変換し、すべての
受光素子について最新のＸ線像の値をメモリー上に保持
している。
【０１９７】演算回路（１２０９）において、撮像素子
（１０６）による計測画像の任意の画素値が飽和値であ
るか否かを判別する。判別以降の補正処理を図１３に示
す。計測画像の画素（ｉ，ｊ）における値ｄ（ｉ，ｊ）
（ステップ１３０１）が飽和値ｄｓに等しいか否かを判
別する（ステップ１３０２）。飽和値に等しい場合に
は、撮像素子における画素（ｉ，ｊ）の位置に対応する
受光素子配列の位置座標（ｍ，ｎ）を算出し（ステップ
１３０３）、受光素子用のメモリーから画像の値ａ
（ｍ，ｎ）（１３０４）を読み出す（ステップ１３０
５）。次に、ｄ（ｉ，ｊ）とａ（ｍ，ｎ）の値を比較し
（ステップ１３０６）、ａ（ｍ，ｎ）がｄ（ｉ，ｊ）よ
り大の場合には、ｄ（ｉ，ｊ）の真の値をａ（ｍ，ｎ）
の値であると推定し、計測画像の値をｄ（ｉ，ｊ）から
ａ（ｍ，ｎ）に変更する（ステップ１３０７）。すべて
の画素について、この処理を行なって、計測画像の飽和
値の補正を行なう。この補正を行った後に、さきに説明
した拡散光と散乱線の補正（ステップ１３０８）を行な
う。これにより、撮像素子の出力が飽和してハレーショ
ンが発生した場合にも拡散光と散乱線の両方を近似的に
補正できる。
【０１９８】実施例５．本発明の第４の目的である、拡
散光と散乱線の補正を、特別な演算器なしのシステムで
も高速で実行可能とし、特に高速処理が要求される透視
像や超高精細画像やコーンビームＣＴなどにも適用可能
とする実施例を図１４に示す。本実施例は、図７に示し
た実施例と同一の演算を、サンプリング操作を行って計
測画像とコンボリューションフィルタのマトリックスサ
イズを縮小した縮小画像と縮小コンボリューションフィ
ルタを生成し、縮小画像と縮小コンボリューションフィ
ルタを用いて拡散光と散乱線の補正演算を行なって、サ
ンプリング操作を行わない場合に比較して大幅に少ない
演算量で実行する。本サンプリングの実施例は、計測画
像を１０２４×１０２４画素、サンプリングピッチを計
測画像に対してもコンボリューションフィルタに対して
も１６画素に統一し、縮小画像のサイズを６４×６４と
する。
【０１９９】図１４において、計測画像（１４０１）の
取得以前に、予め、拡散光点像分布関数（１４０４）を
２次元サンプリングし（１４０７）、サンプリング拡散
光点像分布関数（１４１０）を生成する。また、散乱線
点像分布関数（１４０５）をサンプリングし（１４０
８）、サンプリング散乱線点像分布関数（１４１１）を
生成する。さらに、事前処理として、拡散光強度比（１
４０３）とサンプリング拡散光点像分布関数（１４１
０）との積（１４１２）によりサンプリング拡散光強度
分布関数（１４１４）を求める。
【０２００】散乱線強度比（１４０２）は計測画像（１
４０１）及び計測条件から求める。その方法は前述し
た。散乱線強度比（１４０２）とサンプリング散乱線点
像分布関数（１４１１）との積（１４１３）によりサン
プリング散乱線強度分布関数（１４１５）を求める。計
測画像（１４０１）に対してサンプリング（１４０６）
を行ない、サンプリング計測画像（１４０９）を生成す
る。得られたサンプリング計測画像（１４０９）とサン
プリング拡散光強度分布関数（１４１４）をコンボリュ
ーション演算（１４１６）して、サンプリング拡散光成
分画像（１４１７）を求める。サンプリング計測画像
（１４０９）より得られたサンプリング拡散光成分画像
（１４１７）を減算することにより、サンプリング拡散
光補正画像（１４１９）を求め、この画像（１４１９）
とサンプリング散乱線強度分布関数（１４１５）とのコ
ンボリューション演算（１４２０）によりサンプリング
散乱線成分画像（１４２１）を算出する。求めたサンプ
リング散乱線成分画像（１４２１）とサンプリング拡散
光成分画像（１４１７）との加算（１４２２）により、
拡散光成分と散乱線成分のサンプリング合成画像（１４
２３）を得る。これをもとのマトリックスサイズに補間
演算により拡大し（１４２４）、拡散光・散乱線成分合
成画像（１４２５）を算出する。もとの計測画像（１４
０１）から、拡散光・散乱線成分合成画像（１４２５）
を減算して（１４２６）、拡散光成分と散乱線成分の補
正画像（１４２７）を得る。
【０２０１】このようにすれば、小規模の画像に対する
コンボリューション演算で補正処理が実行できるので、
特別な高速演算装置を必要としない。本実施例は、特に
高速処理が要求される透視像や、例えば２０００×２０
００画素や４０００×４０００画素の超高精細画像に対
しても、また、例えば５１２×５１２画素の画像を２４
０枚撮影するコーンビームＣＴなどにも好適となる。
【０２０２】実施例６．本発明の第５の目的である、補
正演算に要する時間が透視像の１フレームの時間より長
い場合にも、透視像の近似的な補正を可能にする実施例
を図１５に示す。本実施例においては、連続的に収集さ
れた透視画像に対し、透視画像を間歇的にサンプリング
し、サンプリング画像に対してのみ、拡散光と散乱線の
補正を行なう。ここで、連続する透視画像を透視画像
１、透視画像２、透視画像３、…と以下称する。図１５
は、拡散光・散乱線画像を算出するのに透視画像の表示
の３フレーム分以上４フレーム分未満の時間を要する場
合の例で、透視画像１（１５０１）がサンプリング（１
５０２）された状態を示している。サンプリング画像に
対して、前述した飽和レベルの補正（１５０３）を行な
い、次に、前述した拡散光と散乱線の成分の演算処理
（１５０４）を前述したいずれかの方法を用いて行な
い、求めた拡散光・散乱線成分画像（１５０５）を対応
する透視画像１からではなく、次に表示される透視画像
５（１５０６）から減算（１５０７）して表示する（１
５０８）。
【０２０３】表示される画像は、計測画像そのものか、
又は計測画像と、拡散光・散乱線成分画像の差分画像と
される。本実施例では、最初の透視画像（透視画像１）
から透視画像４迄は、計測画像１から計測画像４が計測
されたままの状態で表示される。その間、透視画像１に
関して上記のサンプリングから拡散光・散乱線成分の演
算処理を実行中である。透視画像４が表示されている間
に演算処理が終了し、次の表示に際しては、透視画像５
と透視画像１の拡散光・散乱線成分画像（１５０５）の
差分演算画像（１５０７）を表示する（１５０８）。こ
のフレームでは、同時に透視像５がサンプリングされ、
ハレーションレベルの補正処理等が順次行われる。次の
透視画像６から透視画像８迄が表示される時刻には、こ
れらの表示される画像と差分演算を行なうための拡散光
・散乱線画像は依然として透視画像１に関するものであ
る。また、これらの時間においては、透視画像５がサン
プリングされ、拡散光と散乱線成分の画像を演算により
求めている途中である。表示画像が表示画像９に変わる
瞬間に、表示される拡散光・散乱線はそれまで処理中で
あった透視画像５が出現する。透視画像９−透視画像１
２間のフレームには差分処理を行なうための、拡散光・
散乱線の表示画像は透視画像５のまま一定である。この
間、次の拡散光・散乱線画像用として、透視像９が利用
されている。
【０２０４】このように、最後に補正項を透視画像から
減算するに際して、対応する透視画像ではなく次に表示
される最新の透視画像から減算して、透視画像のリアル
タイム表示を可能とするとともに、透視画像を数フレー
ム前の画像を用いて、近似的に補正する。
【０２０５】以上説明した実施例の効果を説明する。図
１６（ａ）において、Ｘ線イメージインテンシファイア
１０３の前方の被検体を配置する個所に、階段状のアク
リル板１６０を配置する。すなわち、このアクリル板１
６０は、階段状の形状となっていることによって、Ｘ線
管１０１からＸ線イメージインテンシファイア１０３へ
至るＸ線の前記アクリル板１６０を透過する厚さが場所
によって異なる（この場合、１、５、１０、１５、２０
ｃｍ）ようになり、それに相当する出力が前記Ｘ線イメ
ージインテンシファイア１０３から得られ、かつ、上述
した画像補正がなされるようになっている。そして、前
記アクリル板１６０の階段を構成する高さのそれぞれ異
なる各平坦部には、その長手方向に沿った金属棒１６０
Ａ（６ｍｍ厚、５ｍｍ幅）が被着されている。
【０２０６】同図（ｂ）は、得られた補正画像の一本の
ライン上の画像の値のプロファイルを示し、また同図
（ｃ）は前記同図（ｂ）の一部を拡大したプロファイル
を示している。
【０２０７】同図（ｃ）から明らかになるように、金属
棒１６０Ａが配置されている個所において、レベルが０
に近づいていることが判明する。ちなみに、本発明のよ
うな補正を行わなかった場合の、図１６（ｂ）、（ｃ）
のそれぞれに対応する図を図１７（ａ）、（ｂ）に示し
ている。この場合、金属棒１６０Ａが配置されている個
所において、レベルが０から遠ざかっていることからし
て、上記補正画像との相違が顕著となる。
【０２０８】即ち、図１６及び図１７に示すように、ア
クリル厚１０ｃｍの場合を例にとると、信号（コントラ
スト差）とバイアス成分との比は補正前の画像では約
５．７、補正後の画像では約２２となり、本発明により
約３．８倍改善されている。これは、散乱線や拡散光に
よる画像のコントラストの低下を効果的に補正できてい
ることを示している。
【０２０９】以上、本発明をＸ線画像作成方法として説
明したが、本発明は、このＸ線画像作成方法が適用され
るＸ線透視撮影装置をも包含されるものである。
【０２１０】すなわち、このＸ線透視撮影装置は、Ｘ線
管と、散乱線遮蔽用グリッドと、Ｘ線像を光学像に変換
する手段と、光学像を電気信号に変換する手段と、アナ
ログデジタル変換器と、デジタル画像収集装置と、デジ
タル画像処理装置等から構成され、透視又は撮影条件に
対する散乱線の強度比相対値を記憶する第１の記憶手段
と、透視又は撮影条件に対する散乱線成分の点像分布関
数を記憶する第２の記憶手段と、Ｘ線管電圧に対する基
準Ｘ線条件の画像の値を記憶する第３の記憶手段と、視
野サイズに対する拡散光成分の強度比と拡散光成分の点
像分布関数を記憶する第４の記憶手段とをもち、計測画
像の値と、上記の記憶手段に記憶されたデータを用い
て、計測画像の拡散光成分と散乱線成分を補正する手段
を有する装置である。
【０２１１】また、このようなＸ線透視撮影装置におい
て、第１の記憶手段が、Ｘ線管電圧に対する散乱線の強
度比相対値と、視野サイズとエアギャップに対する散乱
線の強度比（相対値）とを記憶する手段であり、第２の
記憶手段が、視野サイズとＸ線管電圧に対する散乱線成
分の点像分布関数を記憶する手段であり、第３の記憶手
段が、Ｘ線管電圧に対する基準Ｘ線条件の画像の値を記
憶する手段であり、第４の記憶手段が、視野サイズに対
する拡散光成分の強度比と拡散光成分の点像分布関数を
記憶する手段であり、第１から第３の記憶手段は相異な
るグリッド毎に個別の値を記憶する手段を有している。
【０２１２】さらに、Ｘ線像を光学像に変換する手段が
Ｘ線イメージインテンシファイアであり、光学像を電気
信号に変換する手段が結像光学系と撮像素子であり、結
像光学系がイメージインテンシファイアの出力像を２ヵ
所に結像する手段をもち、結像光学系により結像された
画像の一個を透視像又は撮影像を計測する撮像素子によ
り計測する手段と、結像光学系により結像された画像の
残りの一個をハレーションレベルを計測する受光素子配
列により計測する手段と、撮像素子により計測された最
新の画像信号のディジタル値及び受光素子により計測さ
れた各素子の最新の出力信号のディジタル値を記憶する
手段と、撮像素子の出力が飽和したか否かを判別する手
段と、撮像素子の出力が飽和した場合に受光素子配列の
出力信号を用いて撮像素子の飽和レベル出力を補正する
演算手段と、飽和レベルの補正後に拡散光と散乱線の両
方の補正を行なう手段を有している。
【０２１３】さらに、実施例で既述した別の方法を具体
化する装置は、透視画像を連続的にディジタル画像とし
て取得する手段と、透視画像を間歇的にサンプリングす
る手段と、サンプリング画像に対して、拡散光成分と散
乱線成分の合成画像を生成する手段と、次に表示される
べき計測画像から拡散光成分と散乱線成分の合成画像を
減算して表示する手段を有している。
【０２１４】本発明は、上述した実施例に記述した形態
だけでなく、Ｘ線撮影の広範な分野への適用が可能であ
る。その一実施例としてコーンビームＣＴ装置に適用で
きる。すなわち、空気のみを撮影したエア画像を記憶す
る手段と、エア画像の拡散光成分を補正して感度分布画
像を生成する手段と、計測画像から拡散光成分と散乱線
成分を補正して得られた画像と感度分布画像との対数差
分演算を行なう手段と、計測系の幾何学的歪を補正する
手段と、を有するコーンビームＣＴ装置は、拡散光と散
乱線が補正されたデータを用いて３次元画像再構成を行
うことができるため、得られるＣＴ画像のＣＴ値の正確
度が従来に比較して顕著に向上する。
【０２１５】本発明の応用の別の実施例として、Ｘ線フ
ィルムを用いるＸ線撮影装置とフィルムディジタイザの
組み合わせからなるＸ線撮影装置、あるいは、輝尽性蛍
光板を用いるＸ線撮影装置等がある。より具体的には、
Ｘ線像を光学像に変換する手段が、Ｘ線増感紙フィルム
系（第１の手段）と、第１の手段に記録された光学像を
光学的に読み出すフィルムディジタイザの読み出ビーム
（第２の手段）とから構成され、光学像を電気的に変換
する手段がフィルムディジタイザの光検出素子であるＸ
線撮影装置に適用される。
【０２１６】また、他のＸ線撮影装置として、Ｘ線像を
光学像に変換する手段として、輝尽性蛍光板を光学的に
読み出す輝尽性蛍光板読み取り装置のレーザビーム系で
あり、光学像を電気的に変換する手段として、輝尽性蛍
光板読み取り装置の光検出素子である場合等に適用でき
る。
【０２１７】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるＸ画像作成方法およびその装置によれば、
まず、Ｘ線透視画像あるいはＸ線撮影画像に対して、周
波数空間で高周波強調フィルタの乗算を行なうことによ
る高周波ノイズの増加なしに、拡散光と散乱線に起因す
るＸ線画像のぼけをそれぞれの点像分布関数を用いて正
確に補正し、これにより、厚さの変化範囲が大きな被検
体に対しても、高精度で補正することができるようにな
る。
【０２１８】また、上記の補正に必要となる拡散光強度
分布関数と散乱線強度分布関数とを、簡便な方法により
求めることができるようになる。
【０２１９】また、撮像素子の出力が飽和してハレーシ
ョンが発生した場合にも、上記の補正を近似的に行なう
ことができるようになる。
【０２２０】また、上記の補正を、特別な演算器なしの
システムでも高速で実行可能とし、特に高速処理が要求
される透視像や、例えば２０００×２０００画素や４０
００×４０００画素の超高精細画像に対しても、また、
例えば５１２×５１２画素の画像を２４０枚撮影するコ
ーンビームＣＴ等にも適用することができるようにな
る。
【０２２１】さらに、補正演算に要する時間が透視像の
１フレームの時間より長い場合にも連続的に変化する透
視像に対する近似的な補正をすることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装置
における画像劣化モデルおよび補正演算を説明する概略
フロー図である。
【図２】本発明に使用されるＸ線検出系の代表例を示す
構成図である。
【図３】従来法（直接デコンボリューション法）による
画像劣化モデルおよび補正演算の一例を示したフロー図
である。
【図４】従来法（ぼけ画像生成法）による画像劣化モデ
ルおよび補正演算の他の例を示したフロー図である。
【図５】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装置
において適用される飽和発生時の近似的補正を示すフロ
ー図である。
【図６】本発明の第１の実施例であるフーリエ変換法を
用いる補正演算を示すフロー図である。
【図７】本発明の第２の実施例であるコンボリューショ
ン法を用いる補正演算を示すフロー図である。
【図８】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装置
において適用される拡散光及び散乱線の強度比及び点像
分布関数を求めるフロー図である。
【図９】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装置
において適用される拡散光及び散乱線の強度比及び点像
分布関数を求める図である。
【図１０】本発明による補正演算において、実画像に適
用する拡散光、散乱線の強度比、及び点像分布関数の算
出に用いる、Ｘ線透視・撮影装置のメモリー内に記憶さ
れているデータ内容を示す図である。
【図１１】本発明による補正演算において、実画像に適
用する拡散光、散乱線の強度比、及び点像分布関数を求
めるフロー図である。
【図１２】本発明による実施例を示す図で、飽和発生時
に近似的補正処理を行なうＸ線撮影装置の構成を示す図
である。
【図１３】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装
置において適用される飽和発生時に近似的補正を行なう
フロー図である。
【図１４】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装
置において適用される特別な演算器なしで補正演算を高
速に実行するフロー図である。
【図１５】本発明によるＸ線画像作成方法およびその装
置において適用されるものであって、補正演算に要する
時間が透視像の１フレームの時間より長い場合に、透視
像の近似的補正演算を行なうフロー図である。
【図１６】本発明の効果を説明するための図である。
【図１７】本発明の効果と比較される図である。
【符号の説明】
１０１…Ｘ線管、１０２…散乱Ｘ線遮蔽グリッド、１０
３…Ｘ線イメージインテンシファイア、１０４…出力蛍
光面、１０５…ミラー、１０６…撮像素子、１０７…直
接光、１０８…拡散光成分、１０９…電子ビーム、１１
０…被検体、１１１…直接Ｘ線、１１２…散乱Ｘ線、１
２１…集光光学系、１２０１…ハーフミラー、１２０２
…撮像素子用結像光学系、１２０３…飽和モニタ用受光
素子、１２０４…受光素子用結像光学系、１２０５…撮
像素子用アナログディジタル変換器、１２０６…撮像素
子用画像メモリ、１２０７…受光素子配列用アナログデ
ィジタル変換器、１２０８…受光素子配列用メモリ、１
２０９…飽和レベル演算用演算回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅谷 啓二 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−151939（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−14911（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−125679（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検体がない状態で計測されたエッジ強
    度分布から算出される拡散光の強度比と前記拡散光の点
    像分布関数との積により前記拡散光の強度分布関数を求
    め、前記拡散光の強度分布関数と計測された前記被検体
    の画像との演算により拡散光成分の画像を算出する工程
    と、均一な厚さの人体模擬被写体を配置した状態で計測
    されたエッジ強度分布から求めた散乱線の点像分布関数
    と、前記被検体の画像とその撮影条件から求めた散乱線
    の強度比との積により散乱線の強度分布関数を求め、前
    記被検体の画像と前記散乱線の強度分布関数との演算に
    より散乱線成分の画像を算出する工程と、前記被検体の
    画像から前記拡散光成分の画像及び前記散乱線成分の画
    像を減算する工程とを有し、前記被検体のＸ線像を光学
    像に変換するＸ線イメージインテンシファイアの出力蛍
    光面における前記拡散光成分の画像と、前記被検体によ
    る前記散乱線成分の画像とを別々に作成し、前記被検体
    の画像から前記拡散光成分及び前記散乱線成分を除く補
    正を行うことを特徴とするＸ線画像作成方法。
  2. 【請求項２】 予め求めた拡散光の強度比と予め求めた
    前記拡散光の点像分布関数との積により前記拡散光の強
    度分布関数を求め、前記拡散光の強度分布関数と計測さ
    れた被検体の画像とのコンボリューション演算によって
    拡散光成分の画像を算出する工程と、前記被検体の画像
    とその撮影条件から求めた散乱線の強度比と予め求めた
    前記散乱線の点像分布関数との積により求めた散乱線の
    強度分布関数と、前記被検体の画像とのコンボリューシ
    ョン演算によって散乱線成分の画像を算出する工程と、
    前記被検体の画像から前記拡散光成分の画像及び前記散
    乱線成分の画像を減算する工程とを有し、前記被検体の
    画像から前記拡散光成分及び前記散乱線成分を除く補正
    を行うことを特徴とするＸ線画像作成方法。
  3. 【請求項３】 被検体がない状態で計測されたエッジ強
    度分布から算出される拡散光の強度比と前記拡散光の点
    像分布関数との積により前記拡散光の強度分布関数を求
    め、前記拡散光の強度分布関数と計測された前記被検体
    の画像との演算により拡散光成分の画像を算出する処理
    と、均一な厚さの人体模擬被写体を配置した状態で計測
    されたエッジ強度分布から求めた散乱線の点像分布関数
    と、前記被検体の画像とその撮影条件から求めた散乱線
    の強度比との積により散乱線の 強度分布関数を求め、前
    記被検体の画像と前記散乱線の強度分布関数との演算に
    より散乱線成分の画像を算出する処理とを行ない、前記
    被検体の画像から前記拡散光成分の画像及び前記散乱線
    成分の画像を減算する手段を有し、前記被検体のＸ線像
    を光学像に変換するＸ線イメージインテンシファイアの
    出力蛍光面における前記拡散光成分の画像と、前記被検
    体による前記散乱線成分の画像とを別々に作成し、前記
    被検体のＸ線透視画像又はＸ線撮影画像から前記拡散光
    成分及び前記散乱線成分を除く補正を行うことを特徴と
    するＸ線透視撮影装置。
  4. 【請求項４】 予め求めた拡散光の強度比と予め求めた
    前記拡散光の点像分布関数との積により前記拡散光の強
    度分布関数を求め、前記拡散光の強度分布関数と計測さ
    れた被検体の画像とのコンボリューション演算によって
    拡散光成分の画像を算出する処理と、前記被検体の画像
    とその撮影条件から求めた散乱線の強度比と予め求めた
    前記散乱線の点像分布関数との積により求めた前記散乱
    線の強度分布関数と、前記被検体の画像とのコンボリュ
    ーション演算によって散乱線成分の画像を算出する処理
    とを行い、前記被検体の画像から前記拡散光成分の画像
    及び前記散乱線成分の画像を減算する手段を有し、前記
    被検体の画像から前記拡散光成分及び前記散乱線成分を
    除く補正を行うことを特徴とするＸ線透視撮影装置。
  5. 【請求項５】 空気のみを撮影したエア画像の拡散光成
    分を補正して感度分布画像を生成する手段と、計測され
    た被検体の画像から拡散光成分と散乱線成分を除く補正
    を行い得られた画像と前記感度分布画像との対数差分演
    算を行う手段と、予め求めた拡散光の強度比と予め求め
    た前記拡散光の点像分布関数との積により前記拡散光の
    強度分布関数を求め、前記拡散光の強度分布関数と計測
    された被検体の画像とのコンボリューション演算によっ
    て前記拡散光成分の画像を算出する処理と、前記被検体
    の画像とその撮影条件から求めた散乱線の強度比と予め
    求めた前記散乱線の点像分布関数との積により求めた前
    記散乱線の強度分布関数と、前記被検体の画像とのコン
    ボリューション演算によって前記散乱線成分の画像を算
    出する処理とを行い、前記被検体の画像から前記拡散光
    成分の画像及び前記散乱線成分の画像を減算する手段と
    を有し、前記被検体の画像から前記拡散光成分及び前記
    散乱線成分を除く補正を行ない、拡散光と散乱線が補正
    されたデー タを用いて３次元画像再構成を行なうことを
    特徴とするコーンビームＣＴ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125129A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Medical Corp Ｘ線ｃｔ装置
US9569826B2 (en) 2014-09-30 2017-02-14 Fujifilm Corporation Radiographic image processing device, radiographic image processing method, and recording medium

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19803588A1 (de) * 1998-01-30 1999-08-05 Christof Dr Steiner Verfahren und Anordnung zum Auslesen von auf einer Bildplatte gespeicherter Strahlungsbildinformation
GB9904692D0 (en) 1999-03-01 1999-04-21 Isis Innovation X-ray image processing
JP3987676B2 (ja) 2000-07-10 2007-10-10 株式会社日立メディコ Ｘ線計測装置
US7283253B2 (en) * 2002-03-13 2007-10-16 Applied Precision, Llc Multi-axis integration system and method
ATE375572T1 (de) * 2002-04-05 2007-10-15 Gen Hospital Corp Systeme und verfahren zum erzeugen eines bildes
CA2391132A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-21 Dan Rico Method and apparatus for determining peripheral breast thickness
US6876718B2 (en) * 2003-06-27 2005-04-05 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Scatter correction methods and apparatus
JP4175468B2 (ja) * 2003-07-24 2008-11-05 学校法人日本大学 画像処理方法、画像処理プログラム及びコンピュータ読取可能な記録媒体
US7492967B2 (en) * 2003-09-24 2009-02-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Super-resolution processor and medical diagnostic imaging apparatus
JP4533010B2 (ja) * 2003-11-20 2010-08-25 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、放射線撮像方法及び放射線撮像システム
US7382853B2 (en) * 2004-11-24 2008-06-03 General Electric Company Method and system of CT data correction
KR20080069591A (ko) * 2005-10-06 2008-07-28 이미징 사이언시즈 인터내셔널, 인크. 스캐터 보정
JP2008073208A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 画像処理装置及び画像処理方法
JP2008073342A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像撮影システム及び放射線画像撮影方法
US8249357B2 (en) * 2006-10-23 2012-08-21 Ben Gurion University Of The Negev, Research And Development Authority Blind restoration of images degraded by isotropic blur
AR057580A1 (es) * 2006-11-14 2007-12-05 Tomografia De Hormigon Armado Metodo y disposicion para mejorar las determinaciones tomograficas por medio de radiaciones, especialmente apropiado para barras de acero en el hormigon armado
JP5220383B2 (ja) * 2007-10-29 2013-06-26 株式会社日立メディコ 放射線撮像装置
JP5416377B2 (ja) * 2008-08-28 2014-02-12 アンリツ産機システム株式会社 画像処理装置及びそれを備えたｘ線異物検出装置並びに画像処理方法
JP4683247B2 (ja) * 2009-07-21 2011-05-18 花王株式会社 画像形成方法
US8606032B2 (en) * 2009-12-23 2013-12-10 Sony Corporation Image processing method, device and program to process a moving image
JP2012024344A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Canon Inc Ｘ線撮影装置、ｘ線撮影方法、プログラム及びコンピュータ記録媒体
US20120163695A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 General Electric Company Intra-detector scatter correction
AU2012101916A4 (en) * 2011-04-29 2014-10-23 Bp Corporation North America Inc. System and method for underwater radiography
KR102020531B1 (ko) * 2012-08-20 2019-09-10 삼성전자주식회사 선형 감마선원을 이용하여 고해상도의 ｐｅｔ(양전자 방출 단층 촬영) 영상을 생성하는 방법 및 장치
KR102026735B1 (ko) * 2012-10-02 2019-09-30 삼성전자주식회사 영상 촬영 장치의 검출기의 시스템 응답 및 시스템 응답을 이용하여 의료 영상을 생성하는 방법 및 장치
JP6006454B2 (ja) * 2013-03-28 2016-10-12 富士フイルム株式会社 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム
JP6373952B2 (ja) * 2013-07-31 2018-08-15 富士フイルム株式会社 放射線画像解析装置および方法並びにプログラム
JP6128463B2 (ja) 2013-11-06 2017-05-17 富士フイルム株式会社 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム
JP6071853B2 (ja) 2013-11-26 2017-02-01 富士フイルム株式会社 放射線画像処理装置、方法およびプログラム
JP6129125B2 (ja) * 2013-11-29 2017-05-17 富士フイルム株式会社 放射線画像解析装置および方法並びにプログラム
JP6313402B2 (ja) * 2014-03-28 2018-04-18 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム
JP6105508B2 (ja) * 2014-03-28 2017-03-29 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム
JP6042855B2 (ja) * 2014-03-28 2016-12-14 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム
US9681073B1 (en) * 2014-08-25 2017-06-13 Marvell International Ltd. Method and apparatus for compensation of veiling glare in an image capturing device
JP6165695B2 (ja) * 2014-09-24 2017-07-19 富士フイルム株式会社 放射線画像解析装置および方法並びにプログラム
JP6296553B2 (ja) * 2014-09-30 2018-03-20 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影装置の作動方法
JP6525772B2 (ja) * 2015-06-30 2019-06-05 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、放射線撮影システムおよび画像処理プログラム
JP6653629B2 (ja) * 2016-06-21 2020-02-26 富士フイルム株式会社 放射線画像処理装置、方法およびプログラム
JP6325141B2 (ja) * 2017-03-02 2018-05-16 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム
KR102003197B1 (ko) * 2017-10-17 2019-07-24 연세대학교 원주산학협력단 단일 방사선 영상의 산란선 교정 시스템 및 방법
CN114240909A (zh) * 2021-12-21 2022-03-25 安健科技(重庆)有限公司 一种数字滤线栅方法及终端

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718076A (en) * 1983-04-22 1988-01-05 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray imaging apparatus
JPS62191972A (ja) * 1986-02-18 1987-08-22 Toshiba Corp Ｘ線画像処理装置
US4841555A (en) * 1987-08-03 1989-06-20 University Of Chicago Method and system for removing scatter and veiling glate and other artifacts in digital radiography
DE69308350T2 (de) * 1992-04-08 1997-08-21 Philips Electronics Nv Vorrichtung zur Röntgenuntersuchung mit Korrektur der Streustrahlungseffekte in einem Röntgenbild

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007125129A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Medical Corp Ｘ線ｃｔ装置
US9569826B2 (en) 2014-09-30 2017-02-14 Fujifilm Corporation Radiographic image processing device, radiographic image processing method, and recording medium
US9679368B2 (en) 2014-09-30 2017-06-13 Fujifilm Corporation Radiographic image processing device, radiographic image processing method, and recording medium

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Publication number Publication date
US5960058A (en) 1999-09-28
JPH09149895A (ja) 1997-06-10

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