JP3755144B2

JP3755144B2 - 放射線撮影装置

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Publication number: JP3755144B2
Application number: JP12356399A
Authority: JP
Inventors: 久米川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP2000316126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用の放射線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線画像を撮影する装置として、スクリーンとフィルムを密着させた構造を持つスクリーン・フィルム方式が知られている。この方式は、被写体を透過したＸ線がスクリーンによってエネルギーの低い光に変換され、この光によって感光されたフィルムを現像処理することにより、被写体の持つＸ線吸収特性をフィルム上に可視化する方法である。しかしながら、この方法は、画像情報を電気信号として得ることができない。フィルム上に担持された被写体の画像情報を電気信号として取り出すためには、フィルムデジタイザ等によって、フィルムを別途デジタイズする必要があり、大変手間がかかるという欠点がある。また、フィルムのラチチュードが狭いため、撮影の失敗でアンダー露光、オーバー露光になる危険性が高いという欠点を有する。
【０００３】
被写体と透過したＸ線画像情報を直接デジタル信号として取り出すことのできる撮影装置としてＣＲ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が良く知られている。この装置では、被写体を透過したＸ線のエネルギーが輝尽性蛍光体に一旦蓄積され、これをレーザ光で励起することにより蓄積されたＸ線エネルギーに比例した輝尽発光を出力させ、この輝尽発光をフォトマルチプライヤー等の光電変換素子で電気信号として取り出すことができる。この方法は、輝尽発光を読み出すのに時間がかかるという欠点がある。また、レーザ光を走査するための機構が必要となり、装置が高価となる他、機械部分の動作不良を招きやすいという欠点を有する。
【０００４】
そこで、近年、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）と呼ばれる個体撮像素子が注目を浴びている。この方法は、Ｘ線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷をＴＦＴ等の読み出し素子によって電気信号として読み出す直接方式ＦＰＤと、Ｘ線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、この変換された光を光電変換素子で電荷に変換し、この電荷をＴＦＴ等の読み出し素子によって電気信号として読み出す間接方式ＦＰＤが知られている。また、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを複数個並べて使用する画像分割型間接方式ＦＰＤも考えられる。この方法では、Ｘ線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、変換した光をレンズや光ファイバ等で複数個のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ上に集光する。集光された光はセンサ内で光電変換され、電気信号として読み出される。何れの方式も、ディテクタ面上に集光された被写体情報は、これら光電変換素子や読み出し素子のピッチ（以後ディテクタピッチと呼ぶ）に従って空間的にサンプリングされた情報として読み出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示すように、被写体１０１にＸ線１０２を爆射した場合、一部のＸ線１０３は、被写体１０１に吸収されるが、残りのＸ線は透過Ｘ線１０４として被写体１０１に吸収されることなくディテクタ１０８へ到達する。一方、被写体１０１を透過する透過Ｘ線１０３の他に、散乱線１０５とよばれるノイズ成分が被写体１０１より放出される。散乱線１０５は、透過Ｘ線１０４により運ばれてくる被写体１０１の画像情報のＳＮ比やコントラストを低下させるため、通常グリッド１０９を使用することによって、散乱線成分をできるだけ除去する方法が取られている。
【０００６】
グリッド１０９は、Ｘ線を吸収する物質をストライプ状に一定間隔で並べた構造をしている。散乱線１０５の内多くの散乱線１０６がグリッド１０９に吸収されてしまうため、ディテクタ１０８まで到達することができない。従って、ごくわずかの散乱線１０７のみがディテクタ１０８へ到達することができる。多くの散乱線１０６がディテクタ１０８へ到達しないため、得られる画像情報のＳＮ比とコントラストは格段に向上する。
【０００７】
グリッドには、移動グリッドと固定グリッドの２種類がある。移動グリッドとは、Ｘ線の爆射に同期させてグリッドをグリッド縞の方向と垂直方向に移動させることにより、画像中にグリッドの固定パターンを結像させないようにする手法である。この方法は、装置が大がかりとなるため、一部の専用機（胸部専用機など）には使われるが、ベッドサイドでのポータブル撮影などでは一般的に固定グリッドが使用される。固定グリッドとは、ディタクタに対してグリッドを固定した形で撮影を行なう方法で、グリッドを用いた撮影方法の中で最も簡便な方法である。固定グリッドを使用すると、ディテクタへ到達する被写体情報の中にグリッド縞の固定パターンが含まれることになる。
【０００８】
グリッド縞の固定パターンを含んだ画像をデジタル化する際、サンプリング周波数とグリッド周波数の関係に応じて、エリアシングやビートが生じ、これがモアレ縞と呼ばれる実存しない縞模様となって現れることがある。
【０００９】
図６はエリアシングによるモアレ縞を説明する図であり、グリッド２０１に対して一様なＸ線照射を行った場合の画像情報のデジタル化の様子を表している。周波数がｆｇのグリッド２０１を通過したＸ線の強度、すなわちディタクタへの入力画像情報の強度信号は２０２のごとく表され、グリッド周波数ｆｇと同じ周波数を持つ波形となる。この強度信号２０２をディタクタピッチＳで定まるサンプリング周波数がｆｓ（ｆｓ＝１／ｓ）のサンプリング関数２０３でサンプリングを行った結果は、２０４で表されるような低い周波数の波形となってしまう。これをモアレ縞と呼びｆｇ＞ｆｎの場合に生ずる現象である。ここでｆｎはサンプリング周波数ｆｓによって定まるナイキスト周波数であり、ｆｎとｆｓの間には、ｆｎ＝ｆｓ／２の関係が成り立っている。
【００１０】
図７はビートによるモアレ縞を説明する図であり、グリッドに対して一様なＸ線照射を行った場合の画像情報のデジタル化の様子を表している。周波数がｆｇのグリッド３０１を通過したＸ線の強度、すなわちディタクタへの入力画像情報の強度信号は３０２のごとく表され、グリッド周波数ｆｇと同じ周波数を持つ波形となる。この強度信号３０２をディタクタピッチＳで定まるサンプリング周波数がｆｓ（ｆｓ＝１／ｓ）のサンプリング関数３０３でサンプリングを行った結果は、３０４で表されるような低い周波数の波形となってしまう。これをビートによるモアレ縞と呼びｆｇ＜ｆｎでｆｇ≒ｆｓの場合に生ずる現象である。
【００１１】
これらのモアレ縞は、被写体の画像情報に対するノイズとなり、医師の診断を著しく妨げる。モアレ縞を避けるためには、ナイキスト周波数ｆｎに対して十分に周波数の低いグリッドを使用すれば良いが、低い周波数のグリッドは画像中に表れるグリッド縞の固定パターンが視覚上大変目立ちやすく、診断の妨げになる場合がある。また、モアレ縞を避ける別の方法としては、ｆｇ＝ｆｎなる周波数を持つグリッドを使用することが考えられるが、完璧にｆｇ＝ｆｎなる周波数を持つグリッドを製造することは極めて困難で、製造誤差が必ず生じてしまい、これがモアレ縞の原因となってしまう。
【００１２】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、固定グリッドを使用した場合でも、モアレ縞が現れない放射線撮影装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１４】
この発明は、放射線発生手段によって発生された放射線が被写体を透過することによって得られる被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置において、前記放射線検出手段における被写体情報のサンプリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリッド周波数ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として
｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝
なる条件式を満足する関係である。ただし、ｍ＝１であり、ｆｇ≦ｆｎである場合を除く。
【００１７】
これらの発明について詳細に説明すると、図１はナイキスト周波数ｆｎでサンプリングした場合の周波数を基準として、グリッド周波数ｆｇの存在可能な範囲を分類した図である。まず、周波数帯域はナイキスト周波数ｆｎをはさんで領域Ａと領域Ｂに分類される。領域Ａはナイキスト周波数ｆｎに対してエリアシングを起こさない領域であり、領域Ｂはナイキスト周波数ｆｎに対してエリアシングを起こす領域である。
【００１８】
次に、領域Ａは、ビートによりモアレ縞が生じない領域０とビートによるモアレ縞が生ずる領域１に分類される。領域０と領域１の境界の周波数はナイキスト周波数ｆｎから所定帯域幅εだけ低周波側に移動した位置であり、我々の実験結果によってε＝ｆｎ／３であることが判明した。従って、ｆｇ＜２ε（＝２ｆｎ／３）なる周波数を持つグリッドを使用すれば、モアレ縞が生じないことが分かる。
【００１９】
次に、領域Ａと領域Ｂを、ナイキスト周波数ｆｎの奇数倍の周波数を用いて分類する。すなわち、ｍを正の整数としたときにｆｎ、３ｆｎ、５ｆｎ・・・（２ｍ−１）^*ｆｎなるナイキスト周波数の奇数倍の周波数の周辺に領域１、領域２・・・領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）なる領域を定義する。ここで、領域（２ｍ−１）は、周波数帯域が｛（２ｍ−１）^*ｆｎ−ε｝〜｛（２ｍ−１）^*ｆｎ｝なる範囲を持つ領域であり、領域（２ｍ）は周波数帯域が｛（２ｍ−１）^*ｆｎ｝〜｛（２ｍ−１）^*ｆｎ＋ε｝となる範囲を持つ領域である。領域３、領域５・・・領域（２ｍ−１）は、エリアシングにより、全て領域１の周波数帯域に折り返されるため、ナイキスト周波数ｆｎのもとでは、全て領域１にある周波数として扱うことができる。また、領域２、領域４・・・領域（２ｍ）なる周波数帯域も、エリアシングにより全て領域１の周波数帯域に折り返されるため、ナイキスト周波数ｆｎのもとでは、全て領域１にある周波数として扱うことができる。
【００２０】
言い換えれば、周波数は領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）の周波数帯域に存在するグリッドは、全て領域１の周波数帯域に存在するグリッドとして扱うことができる。
【００２１】
次に、図２を用いて説明する。この例は、グリッド周波数ｆｇが領域２に存在する場合の例である。５０１は、ディテクタによって検出された被写体画像情報の周波数特性（ＭＩＦ特性）を表している。被写体の画像情報がディテクタピッチによって一意的に定まるナイキスト周波数ｆｎでサンプリングされると、ナイキスト周波数ｆｎに対して高周波数側に存在する被写体画像情報の周波数帯域５０３は、ナイキスト周波数ｆｎに対して低周波に折り返される。折り返された周波数帯域を５０４の斜線部分で表す。これに伴い、サンプリング後の被写体画像情報の周波数特性は、５０１から５０２へと変化する。５０２は５０１の周波数特性に５０４の周波数特性を加算したものである。同様に、グリッド周波数ｆｇもナイキスト周波数ｆｎに対して折り返され、新たに擬似グリッド周波数ｆｇ’（ｆｇ’＝２ｆｎ−ｆｇ）として認識される。ｆｇが領域３、領域４、領域５・・・領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）にある場合も、同様にして、全て領域１に存在するグリッド周波数ｆｇ’として扱うことができる。
【００２２】
擬似グリッド周波数ｆｇ’が領域１に属する場合、ビートによるモアレ縞が生ずることは先に述べた。そこで、５０５に示す様に周波数応答が、０周波数からｆｇ’付近までの領域において、できるだけフラットな特性を持ち、かつｆｇ’をできるだけ低減するようなデジタルフィルタをかけることで、擬似グリッド周波数ｆｇ’に起因するビート現象を低減し、モアレ縞を視認できないほど弱めることができる。このように、グリッド周波数が領域１、領域２、・・・領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）の範疇に入るようなグリッドを用いてナイキスト周波数がｆｎとなるようなサンプリングを行う。その後ｆｇ’を低減せしめるようなデジタルフィルタ５０５を施すことによって、モアレ縞の無い、良好な被写体画像を再生することが出来る。無論、ｆｇ’以上の周波数を低減するようなデジタルフィルタを使用しても良い。
【００２３】
また、被写体の画像情報をディテクタでサンプリングして得られる電気信号は、強度信号であるのが一般的である。前述のデジタルフィルタ処理は、この強度信号に対して施しても良いが、強度信号を対数変換処理もしくは対数変換に匹敵する非線形変換処理した濃度換算信号に対して施すことが好ましい。そうすることによって画像を濃度換算情報として表示した際に、フィルタ処理によって生じるアーチファクトが対数変換処理や対数変換に匹敵する非線形変換処理によって強調されることを防ぐことができる。図８に強度信号Ｉをｌｏｇ１０の対数変換によって、濃度換算信号であるｌｏｇ１０（Ｉ）に変換する場合の一例を示す。また前述のデジタルフィルタ処理は、シンク関数等によるコンボリューションフィルタなどによって実現することができる。
【００２４】
ここで、ε＝ｆｎ／３を考慮すると、この発明で選択されるグリッド周波数ｆｇとナイキスト周波数ｆｎが｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足しなくてはならないことが分かる。また、ｆｇ＞ｆｎなる周波数を持つグリッドとサンプリング周波数を使用する際には、サンプリング過程で折り返した擬似グリッド周波数ｆｇ’とナイキスト周波数ｆｎが（２／３・ｆｎ）≦ｆｇ’≦ｆｎなる関係を保つようなグリッド周波数ｆｇとナイキスト周波数ｆｎの組み合わせを使用しなくてはならないことが分かる。
【００２５】
例えば、｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ）｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝の範疇以外のｆｇでかつｆｇ＞ｆｎを満足するｆｇ、すなわち、領域Ｂ内で、かつ領域２、３、・・・・、領域（２ｍ−１）、領域（２ｍ）に属さないｆｇを用いた場合、エリアシングで折り返した周波数ｆｇが領域Ａ内の領域１を除く範疇に存在してしまう。この場合、モアレの原因となるｆｇ’を除去するためには、より低い周波数を除去しなくてはならない。また、一般にｆｇやｆｇ’は、グリッドピッチの微妙な変化（誤差）に起因する帯域幅を持つため、モアレを低減するためにはこの帯域幅全体を低減する必要がある。
【００２６】
一般に、被写体情報の持つ周波数特性は低周波ほど振幅が大きく、高周波になるに従って振幅が低下するため、被写体情報がたくさん含まれる低周波領域にこれら低減すべき周波数が存在しないようにしなければならない。画像の低周波領域を低減するようなフィルタ処理を行った場合、再生画像に悪影響を及ぼしたり、高い周波数がカットされたねぼけた画像が再生されてしまう。この発明では、この点も考慮されており、モアレ縞のない良好な被写体画像を再生できる構成となっている。
【００２７】
この発明では、固定グリッドを使用しても、モアレ縞が現れない。また、固定グリッドの周波数（ピッチ）に所定の幅を持たせることができ、使用者の都合により、これらグリッド周波数を適宜選択することができる。また、本来モアレ縞を発生する高い周波数のグリッドも使用することができる。また、移動グリッドを使用しなくて済むため、装置サイズが小さくなり、かつ製造コストを低減することができる。また、グリッド周波数にある幅を持たせることができるため、グリッド周波数に製造上の誤差が生じても、モアレ縞を発生させることがない。
【００２８】
また、この発明は、放射線発生手段によって発生された放射線が被写体を透過することによって得られる被写体情報を、２次元状に配置された放射線検出手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置において、所定の周波数応答を低減せしめるフィルタ処理を施すフィルタ機能を有し、かつ前記フィルタ処理を施すか否かを選択する選択手段を有する。
【００２９】
この発明の放射線撮影装置では、グリッドを使用する場合と使用しない場合が考えられるため、例えばグリッドを使用する場合はフィルタ処理を施し、グリッドを使用しない場合にはフィルタ処理を施さないようにすることが好ましい。これを実現するために、フィルタ処理を施すか否かの選択手段を設けた構成となっている。この発明では、モアレを低減させるためのフィルタ処理を選択的に行えるので、グリッドを使用しない場合は、フィルタ処理による高周波成分の劣化を防ぐことができる。
【００３０】
また、この発明は、放射線発生手段によって発生された放射線が被写体を透過することによって得られる被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置において、使用するグリッドのピッチ情報もしくはグリッドピッチに基づいて導かれる周波数情報を記憶する記憶手段と、この記憶されたグリッドピッチ情報もしくはグリッドピッチに基づいて導かれる周波数情報に基づいて、取得された電気信号の所定の周波数を低減せしめるフィルタ処理を施す。
【００３１】
この発明の放射線撮影装置では、使用するグリッドのピッチ情報もしくはグリッドピッチに基づいて導かれる周波数情報を記憶する記憶手段を設け、周波数情報に基づいて、取得された電気信号の所定の周波数を低減せしめるフィルタ処理を施すようにすれば、最適なフィルタ演算を施すことが可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の放射線撮影装置の一実施の形態を詳細に説明する。図３は放射線撮影装置の概略構成を示す図である。この実施の形態の放射線撮影装置に備えられる制御回路６１３は、この実施の形態内の全ての装置、回路を制御している。Ｘ線発生制御装置６０１でＸ線発生命令が出されると、Ｘ線源６０２により被写体６０３へ向けてＸ線が放射される。また、Ｘ線発生制御装置６０１のＸ線発生命令は、制御回路６１３へ入力され、Ｘ線の発生に同期してその他の回路が制御される。
【００３３】
被写体６０３を透過したＸ線は、グリッド周波数がｆｇのグリッド６０４を透過することで散乱線線分を低減させる。ここで、グリッド周波数ｆｇは、領域（２ｍ−１）もしくは領域（２ｍ）の周波数帯域に属する周波数であり、｛（２ｍ−４／３）^*ｆｇ）｝≦ｆｎ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝なる条件式を満足するものである。
【００３４】
グリッド６０４によって散乱線が低減された被写体６０３の画像情報は放射線検出手段６０５によって電気信号として検出される。放射線検出手段６０５は、直接方式ＦＰＤ、間接方式ＦＰＤ、画像分割型間接方式ＦＰＤの何れの方式でも良い。
【００３５】
放射線検出手段６０５によって被写体画像情報が検出される際に、ディテクタピッチに応じたナイキスト周波数ｆｎでサンプリングが施され、サンプリングされた被写体の画像情報がアナログ信号として読出回路６０６で読み出される。このサンプリング処理によって、領域（２ｍ−１）もしくは領域（２ｍ）の周波数帯域に属するグリッド周波数ｆｇは領域１に属するｆｇ’なる周波数を持つ擬似グリッド周波数として新たに認識される。
【００３６】
読出回路６０６によって読み出されたアナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路６０７によってデジタル信号に変換され、メモリ６０８に一時記憶される。メモリ６０８に一時記憶されたデジタル信号は信号処理回路６０９によって順次読み出され、信号処理回路６０９により前記領域１に属するグリッド周波数ｆｇ’を低減せしめるようなデジタルフィルタが施された後に、メモリ６１０内にその結果が順次保存される。
【００３７】
信号処理回路６０９は、ＤＳＰやＲＩＳＣｃｈｉｐ等を用いたソフトウエア処理によっても実現可能であるし、またＡＳＩＣやフィルタ専用ＩＣ等を用いたハードウエア処理によっても実現可能である。また、デジタルフィルタ処理を施す前にデジタル信号（強度信号）は図８に示すような対数変換処理もしくは対数変換に匹敵する非線形変換処理によって濃度換算信号に変換されていることが好ましい。この濃度換算信号への変換処理は数値演算やＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ）処理等によって容易に実行することができる。
【００３８】
メモリ６１０に順次保存されたフィルタ処理後のデジタル信号は、Ｉ／Ｆ回路６１２を通じてホストコンピュータ６１４に転送される。ホストコンピュータ６１４に転送されたデジタル信号（画像データ）は、操作端末６１５による操作により、表示装置６１６に表示されたり、出力装置６１８に出力されたり、記憶装置６１７へ保存されたりする。また、ネットワーク６１９を通して、ネットワーク上に接続されているその他の装置へも出力される。
【００３９】
この実施例では、フィルタ処理がホストコンピュータ６１４とは異なる信号処理回路６０９によって実施されているが、ホストコンピュータ６１４内でフィルタ処理を施してもよい。
【００４０】
また、常にフィルタ処理を実施するのではなく、フィルタ処理を選択的に行うための選択手段を有しても良い。例えば、グリッドを使用した場合はフィルタ処理を行った方が好ましいが、グリッドを使用しない場合は、フィルタ処理を行わない方がより多くの周波数情報を再現でき、好ましい。このように、グリッドを使用したか否かに基づいてフィルタ処理を選択的に行うことができる。
【００４１】
この場合、例えばホストコンピュータ６１４等の外部装置、例えば操作端末６１５からのグリッドのあるなしを使用者が通知できる通知手段を設けても良い。この場合、通知された内容（グリッドの有る無しに関する通知内容）は、次の通知があるまでは、所定の記憶媒体に記憶しておくと便利である。また、グリッドの有無を通知する際に、グリッド周波数ｆｇを合わせて通知しても良い。この時、通知されたグリッド周波数ｆｇに関わる情報を所定の記憶媒体に記憶しておくと便利である。グリッドの有無やグリッド周波数の通知方法としては、使用者が操作端末６１５の操作卓からキー入力する方法や、予め用意された選択画面中のメニューを選択する方法が考えられる。また、グリッドにグリッド周波数を示すバーコードを添付しておけば、バーコードリーダでグリッド周波数を読み込むことができるので、キー入力を行ったり、選択画面からメニューを選択したりする手間が省ける。
【００４２】
また、グリッドのあるなしを自動的に判断する判断手段を有しても良い。例えば、グリッドを装着すると自動的にスイッチがＯＮになる機構を設けることによってグリッドの有無の自動判別が可能である。また、グリッドを使用すると反応するセンサ等を用いても同様に実現可能である。また、画像処理によりグリッドの有無を判定し、複数のグリッド周波数ｆｇが選択可能な場合は、選択されたグリッドの周波数ｆｇを低減するのに最もふさわしいフィルタ係数もしくは選択されたグリッド周波数ｆｇに基づいて計算された擬似グリッド周波数ｆｇ’を低減するのに最もふさわしいフィルタ係数を選択するようにする。
【００４３】
グリッド周波数ｆｇの値、もしくは、計算された擬似グリッド周波数ｆｇ’の値、もしくは、これらの値に匹敵する値を記憶手段に記憶しておく。フィルタ係数は、予め、幾つかのグリッド周波数ｆｇもしくは疑似グリッド周波数ｆｇ’に対応した係数を複数用意しておき、選択されたグリッド周波数ｆｇもしくは、計算された擬似グリッド周波数ｆｇ’の値等をもとにして最適な係数を選択する。これらフィルタ係数の値は、放射線読取装置内に記憶しておいても良いし、その都度ホストコンピュータ６１４から最適な係数をダウンロードするようにしても良い。
【００４４】
また、グリッドの周波数ｆｇを以下のような手段によって自動的に求めることもできる。まず、グリッドが装着された状態で、被写体無しのベタ画像を取得する。このベタ画像には、グリッド画像のみが写し込まれている。このグリッド画像の周波数を解析する周波数解析手段を用いれば、グリッド周波数を自動的に求めることができる。周波数解析手段は、ベタ画像内に写し込まれたグリッドストライプの濃度凹凸の距離を測定することで実現できる。また、グリッド画像をフーリエ変換し、パワースペクトル上の周波数のピーク位置を求めることでも実現できる。また、その他の信号解析手法を用いてもさしつかえない。
【００４５】
被写体無しのベタ画像を取得する代わり、グリッドが装着された状態で、均一なＸ線吸収特性を持つ被写体の画像を取得することでも同様の周波数解析を行うことができる。また、Ｘ線吸収が既知の被写体であれば、いかなる被写体を用いても同様の周波数解析を容易に行うことができる。また、Ｘ線吸収が既知でない被写体の場合であっても、一定の周期を持つグリッドパターンであれば周波数解析手段によってグリッド周波数を求めることが可能である。このようにして求められるグリッド周波数は、ｆｇもしくはｆｇ’である。（ｆｇ≦ｆｎの場合、求められるグリッド周波数はｆｇであり、ｆｇ＞ｆｎの場合、求められるグリッド周波数はｆｇ’である）。しかしながら、グリッド周波数がわかれば、前述の実施例と同様の手法によって、グリッド周波数を低減するフィルタ処理を行うことができる。
【００４６】
図４はフィルタ処理に使用されるフィルタ係数の一例を示す図である。この実施の形態は、フィルタ処理をシンク関数を用いたコンボリューション処理で行う例である。すなわち、所定の周波数以上の周波数帯域全体を低減するような場合を想定している。図４（ａ）はフィルタ処理で、より低周波側から周波数を低減させるためのシンク関数である。また、図４（ｂ）は、より高周波側から周波数を低減させるためのシンク関数である。これらシンク関数は、ディテクタピッチと同じピッチでサンプリングされ、サンプリングされた係数が記憶される。記憶された係数は、フィルタ処理時に読み出され、被写体の画像情報とコンボリューション処理される。
【００４７】
図９はグリッドのストライプ７０１に対してフィルタ処理を施す方向７０２の関係を示した図である。このようにフィルタ処理はグリッドストライプ７０１の方向に対して垂直方向に施される。
【００４８】
【発明の効果】
前記したように、請求項１乃至請求項6に記載の発明では、固定グリッドを使用しても、モアレ縞が現れない。また、固定グリッドの周波数（ピッチ）に所定の幅を持たせることができ、使用者の都合により、これらグリッド周波数を適宜選択することができる。また、本来モアレ縞を発生する高い周波数のグリッドも使用することができる。また、移動グリッドを使用しなくて済むため、装置サイズが小さくなり、かつ製造コストを低減することができる。また、グリッド周波数にある幅を持たせることができるため、グリッド周波数に製造上の誤差が生じても、モアレ縞を発生させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ナイキスト周波数ｆｎでサンプリングした場合の周波数を基準として、グリッド周波数ｆｇの存在可能な範囲を分類した図である。
【図２】グリッド周波数ｆｇが領域２に存在する場合のＭＴＦとデジタルフィルタの例を示す図である。
【図３】放射線撮影装置の概略構成を示す図である。
【図４】フィルタ処理に使用されるフィルタ係数の一例を示す図である。
【図５】グリッドの散乱線除去機能を説明する図である。
【図６】エリアシングによるモアレ縞を説明する図である。
【図７】ビートによるモアレ縞を説明する図である。
【図８】強度信号を濃度換算情報に変換する一例を示す図である。
【図９】グリッドストライプとフィルタ処理の方向を説明する図である。
【符号の説明】
６０１Ｘ線発生制御装置
６０２Ｘ線源
６０３被写体
６０４グリッド
６０５放射線検出手段
６０６読出回路
６０７Ａ／Ｄ変換回路
６０８メモリ
６０９信号処理回路
６１０メモリ
６１２Ｉ／Ｆ回路
６１３制御回路
６１４ホストコンピュータ
６１５操作端末
６１６表示装置
６１７記憶装置
６１８出力装置
６１９ネットワーク

Claims

放射線発生手段によって発生された放射線が被写体を透過することによって得られる被写体情報を、グリッドを介して２次元状に配置された放射線検出手段によって電気信号として取得する放射線撮影装置において、
前記放射線検出手段における被写体情報のサンプリング過程のナイキスト周波数ｆｎとグリッド周波数ｆｇとの関係が、ｍを任意の正の整数として
｛（２ｍ−４／３）^*ｆｎ｝≦ｆｇ≦｛（２ｍ−２／３）^*ｆｎ｝
なる条件式を満足する関係であることを特徴とする放射線撮影装置。
ただし、ｍ＝１であり、ｆｇ≦ｆｎである場合を除く。
前記放射線検出手段によって取得された電気信号に対して、前記条件式を満たすグリッド周波数ｆｇがナイキスト周波数ｆｎより大きい場合、少なくともグリッド周波数ｆｇがナイキスト周波数ｆｎで折り返したことによって生ずる擬似グリッド周波数ｆｇ’を低減せしめるようなフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
前記フィルタ処理が、前記放射線検出手段によって取得された電気信号を略対数変換した信号に対して施されるデジタルフィルタ処理であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放射線撮影装置。
前記デジタルフィルタ処理で使用するフィルタ係数を格納する格納手段と、格納されたフィルタ係数をグリッド周波数ｆｇに関連する情報に対応づけて読み出す読出手段を有することを特徴とする請求項3に記載の放射線撮影装置。
前記フィルタ係数が、シンク関数によるコンボリューションフィルタ係数であることを特徴とする請求項4に記載の放射線撮影装置。
前記フィルタ処理を施すか否かを選択する選択手段を有することを特徴とする前記請求項２または請求項３に記載の放射線撮影装置。