JP5206426B2

JP5206426B2 - 放射線撮像装置

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Publication number: JP5206426B2
Application number: JP2009002314A
Authority: JP
Inventors: 章二桑原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: JP2010158377A

Description

この発明は、Ｘ線透視撮影装置やＸ線ＣＴ装置などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、散乱放射線を除去する技術に関する。

従来、医用のＸ線透視撮影装置やＸ線ＣＴ(computed tomography)では、被検体からの散乱Ｘ線（以下、「散乱線」と略記する）がＸ線検出器に入射するのを防止するために、散乱線を除去するグリッド（散乱放射線除去手段）が用いられている。しかし、グリッドを用いてもグリッドを透過する散乱線による偽像、およびグリッドを構成する吸収箔による偽像が生じる。特に、検出素子が行列状（２次元マトリックス状）に構成されたフラットパネル型（２次元）Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）をＸ線検出器として用いる場合には、グリッドの吸収箔の間隔とＦＰＤの画素間隔とが異なることから生じるモアレ縞などの偽像が、散乱線による偽像の他にも生じる。かかる偽像を低減させるために偽像補正が必要となっている。また、最近、このようなモアレ縞を起こさないように、配置方向が検出素子の行列方向のいずれかに対して平行であり、かつＦＰＤの画素間隔の整数倍で配置された吸収箔を有する同期型グリッドが提案されており、それを用いた補正法も必要となっている（例えば、特許文献１参照）。

現在では、モアレ縞の補正についてはスムージングなどを含む画像処理による方法が行われているが、偽像補正が過剰の場合には、直接Ｘ線（以下、「直接線」と略記する）の分解能も低下する傾向にある。したがって、画像処理において偽像を確実に低減させようとすると直接線の分解能まで低下して画像が鮮明でなくなり、逆に、直接線の分解能を重視して画像を鮮明にさせようとすると画像処理において偽像が低減しなくなり、いわゆる画像処理と鮮明さとのトレードオフとなる。このようなことから、完全な偽像処理が困難となっている。また、グリッドを用いても残ってしまう散乱線の補正法についても、様々な方法が提案されているが、補正演算に時間がかかるなどの問題がある。

本出願人は、偽像を処理して直接線だけの画像を取得する機能を備えた放射線撮像装置も提案している。この提案している放射線撮像装置（実施例ではＸ線撮像装置）においては、Ｘ線撮像の前に偽像処理パラメータとして、グリッドによる直接線の透過前および透過後の透過率である直接線透過率、およびグリッドを透過した後の散乱線強度である透過散乱線強度に関する変化率を事前に求める。そして、それらを使った偽像処理アルゴリズムにより、グリッドに起因した偽像のない、直接線だけの画像を取得することが可能になる。
特開２００２−２５７９３９号公報

しかしながら、実際の医用装置、例えば心臓血管の診断に用いられる装置(CVS: cardiovascular systems)に実施する場合には、通常ではＣ型アームを用いて診断（すなわちＸ線撮像）を行う。Ｃ型アームは文字通りに「Ｃ」の字で湾曲して形成されており、Ｃ型アームの一端はＸ線管のような放射線照射手段を支持し、他端はＦＰＤを支持して構成されている。そして、Ｃ型アームの湾曲方向に沿ってＣ型アームを回転させると、その回転に伴ってＸ線管およびＦＰＤが回転しながら、Ｘ線管からＸ線を照射して、そのＸ線をＦＰＤが検出することでＸ線撮像を行う。被検体のＸ線撮像時に、本来ならばＸ線管のＸ線焦点、グリッドおよびＦＰＤの位置関係が一定である筈の条件でも、Ｃ型アームの回転などにより、Ｘ線焦点、グリッドおよびＦＰＤの位置関係にズレが生じる。そのズレにより、事前に取得された値からパラメータ値が変化してしまい、その変化したパラメータ値を用いて偽像処理をそのまま行うと大きな偽像が生じる。そのため、例えばＣ型アームを用いた一部の装置への実施を困難にしている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線撮像の移動状況を把握することができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線画像を得る放射線撮像装置であって、散乱放射線を除去する散乱放射線除去手段と、放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段とを備え、前記散乱放射線を吸収する各々の吸収層の間隔が、前記放射線画像を構成する各々の画素の間隔よりも大きくなるように前記散乱放射線除去手段を構成するとともに、放射線を前記吸収層が吸収することによる吸収層の前記放射線検出手段への前記吸収層の配置方向の陰影の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体を設けることで一部の前記吸収層の配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くして前記散乱放射線除去手段を構成することを特徴とするものである。

［作用・効果］散乱放射線除去手段を備えると、散乱放射線を除去することができるが、放射線を吸収層が吸収することによる吸収層の放射線検出手段への陰影（いわゆるモアレ縞）が生じる。通常、吸収層の配置方向の陰影の幅は一画素幅未満であるが、陰影の幅が一画素未満であれば、放射線撮像の移動状況が把握し難い。逆に、陰影の幅が一画素幅以上になると、放射線撮像に支障が生じる。そこで、請求項１に記載の発明によれば、上述した陰影の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体を設けることで一部の吸収層の配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くして散乱放射線除去手段を構成する。このように散乱放射線除去手段を構成することで、マーカ用の吸収体を設けた箇所の陰影の幅のみが一画素幅以上になり、撮像の位置関係にズレが生じたとしても陰影が移動したことを把握することができ、放射線撮像の移動状況を把握することができる。また、マーカ用の吸収体を設けた箇所以外では、放射線撮像に支障が生じることもない。なお、後述する陰影がかかっている画素を検出して陰影位置を求める場合には、陰影の幅が一画素幅以上であるので、後述するＳＩＤが長くなっても陰影の幅が画素幅よりも狭くなって陰影位置を求めることができないということがない。

上述した発明において、放射線検出手段の有効視野領域内の端部において、マーカ用の吸収体を設けるのが好ましい（請求項２に記載の発明）。放射線検出手段の有効視野領域内の端部において、マーカ用の吸収体を設けているので、被検体の放射線画像には影響は殆どない。また、放射線を照射する放射線照射手段を備え、放射線照射手段の焦点から放射線検出手段への垂線を含んだ領域にマーカ用の吸収体を設けるのが好ましい（請求項３に記載の発明）。放射線照射手段の焦点から放射線検出手段への垂線を含んだ領域にマーカ用の吸収体を設けているので、上述した垂線方向の放射線照射手段の放射線検出手段に対する距離（SID: Source Image Distance）が変化しても、マーカ用の吸収体を設けた箇所の陰影位置は殆ど変化せず、着目する陰影画素を狭い範囲に限定することができる。

陰影の幅が二画素幅を超えると放射線撮像に却って支障が生じるので、上述したこれらの発明において、陰影の幅が一画素幅以上、二画素幅以下になるように、マーカ用の吸収体を設けることで散乱放射線除去手段を構成するのが好ましい（請求項４に記載の発明）。また、陰影の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、マーカ用の吸収体を設けることで散乱放射線除去手段を構成するのが好ましい（請求項５に記載の発明）。陰影の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されているので、陰影が移動したことをより一層把握することができ、放射線撮像の移動状況をより一層把握することができる。なお、長手方向に沿った複数画素の平均強度を求めれば、統計誤差などの変動要因を小さくすることもできる。

上述したこれらの発明において、下記のように構成するのが好ましい。
すなわち、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記陰影がかかっている画素を中心とする複数の画素の放射線強度を検出する陰影画素検出手段と、放射線撮像に用いられる被検体のある状態での前記陰影画素検出手段の実測により求められた、前記陰影がかかっている画素の周囲にある複数の画素の放射線強度に基づいて、前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素に前記陰影がかからないと仮定した場合での前記被検体のある状態での放射線強度を推定する第１強度推定手段と、（Ａ）前記被検体のある状態での前記陰影画素検出手段の実測により求められた前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と、（Ｂ）前記第１強度推定手段で推定された放射線強度と、（Ｃ）被検体がない状態での前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係とに基づいて、前記被検体がある状態での陰影位置を求める陰影位置算出手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項６に記載の発明によれば、陰影画素検出手段は、陰影がかかっている画素を中心とする複数の画素の放射線強度を検出し、放射線撮像に用いられる被検体のある状態での陰影画素検出手段の実測により求められた、陰影がかかっている画素の周囲にある複数の画素の放射線強度に基づいて、陰影が少なくとも一部にかかっている画素に陰影がかからないと仮定した場合での被検体のある状態での放射線強度を第１強度推定手段は推定する。そして、陰影位置算出手段は、下記に述べる（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に基づいて、被検体がある状態での陰影位置を求める。すなわち、（Ａ）は、被検体のある状態での陰影画素検出手段の実測により求められた陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度であり、（Ｂ）は、第１強度推定手段で推定された放射線強度であり、（Ｃ）は、被検体がない状態での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係である。このように、被検体がある状態での陰影位置を陰影位置算出手段が求めることで、被検体がある状態で撮像の位置関係にズレが生じたとしてもズレが考慮された陰影位置を正確に求めることができる。

上述した（Ｃ）である、被検体がない状態での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係の一例として、下記のような例が挙げられる。
すなわち、一例は、被検体がない状態での複数の陰影位置、および各々の陰影位置での陰影がかかっている部分の面積と陰影が少なくとも一部にかかっている画素の総面積との比の関係である（請求項７に記載の発明）。この一例の場合には、陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度が、各々の陰影位置での陰影がかかっている部分の面積と陰影が少なくとも一部にかかっている画素の総面積との比に比例することを利用して、実測を行わなくても被検体がない状態での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係を求めることができる。
また、他の一例は、被検体がない状態でマーカ用の吸収体を吸収層の配置方向に沿って逐次に移動させた場合での複数の陰影位置、および被検体のない状態での陰影画素検出手段の実測により求められた、各々の陰影位置での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と当該画素に陰影がかかっていないときの放射線強度との比の関係である（請求項８に記載の発明）。この一例の場合には、被検体がない状態でマーカ用の吸収体を吸収層の配置方向に沿って逐次に移動させて、被検体のない状態で各々の陰影位置での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と当該画素に陰影がかかっていないときの放射線強度とをそれぞれ実測により求める。陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度が、各々の陰影位置での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と当該画素に陰影がかかっていないときの放射線強度との比に比例することを利用して、マーカ用の吸収体を吸収層の配置方向に沿って逐次に移動させた実測により、被検体がない状態での陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係を求めることができる。

上述した陰影画素検出手段や第１強度推定手段や陰影位置算出手段などを備えた発明（請求項６〜８に記載の発明）において、下記のように構成するのが好ましい。
すなわち、請求項９に記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の放射線撮像装置において、放射線を照射する放射線照射手段と、（ａ）前記陰影位置算出手段で求められた前記被検体がある状態での陰影位置と、（ｂ）前記吸収層・前記放射線検出手段間の距離と、（ｃ）被検体がない状態での前記放射線照射手段の焦点から前記放射線検出手段へ垂線を下ろした基準位置に対する前記陰影位置とに基づいて、前記被検体がある状態での前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置を求める焦点位置算出手段と、（α）放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置の関係と、（β）前記焦点位置算出手段で求められた前記焦点位置とに基づいて、放射線撮像時の前記物理量を校正する物理量校正手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、焦点位置算出手段は、下記に述べる（ａ），（ｂ）および（ｃ）に基づいて、被検体がある状態での放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置を求める。すなわち、（ａ）は、陰影位置算出手段で求められた被検体がある状態での陰影位置であり、（ｂ）は、吸収層・放射線検出手段間の距離であり、（ｃ）は、被検体がない状態での放射線照射手段の焦点から放射線検出手段へ垂線を下ろした基準位置に対する陰影位置である。（ａ），（ｂ）および（ｃ）を用いた幾何学計算により、被検体がある状態での放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置を焦点位置算出手段が求めることで、被検体がある状態で放射線照射手段の焦点、散乱放射線除去手段および放射線検出手段の位置関係にズレが生じたとしてもズレが考慮された焦点位置を正確に求めることができる。そして、物理量校正手段は、下記に述べる（α）および（β）に基づいて、放射線撮像時の放射線強度に関する物理量を校正する。すなわち、（α）は、放射線撮像の前に予め求められた物理量およびそれに対応づけられた放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置の関係であり、（β）は、焦点位置算出手段で求められた焦点位置である。このように、放射線撮像の前に予め求められた物理量およびそれに対応づけられた放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置の関係を用いて、放射線撮像時の物理量を校正することで、放射線撮像の前に予め求められた焦点位置ごとの物理量（パラメータ）の誤差を前もって評価することができ、放射線撮像時の物理量を正確に校正することができる。

上述した（α）である、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置の関係は、放射線照射手段の焦点から放射線検出手段への垂線方向の放射線照射手段の放射線検出手段に対する距離（すなわちＳＩＤ）の離散的な値毎で、吸収層の配置方向の放射線照射手段の吸収層に対する離散的な位置毎の物理量の関係である（請求項１０に記載の発明）。放射線撮像の前に予め求められたＳＩＤの離散的な値および吸収層の配置方向の放射線照射手段の吸収層に対する離散的な位置毎の物理量（パラメータ）の誤差を前もって評価することができ、離散的な位置のピッチ（間隔）を小さくすることで必要な精度が得られる。

上述した焦点位置算出手段や物理量校正手段などを備えた発明（請求項９、１０に記載の発明）において、上述した物理量は、被検体のない状態での実測により求められた散乱放射線除去手段による直接放射線の透過前および透過後の透過率である直接線透過率、および散乱放射線除去手段を透過した後の散乱放射線強度である透過散乱線強度に関する変化率である（請求項１１に記載の発明）。物理量が、直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率の場合には、（α）である、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置の関係は、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に基づく直接線透過率・透過散乱線強度に関する変化率およびそれらに対応づけられた放射線検出手段に対する放射線照射手段の焦点位置の関係である（請求項１１に記載の発明）。この場合、物理量校正手段は、放射線撮像時の直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率をそれぞれ校正する。そして、被検体のある状態で実測での散乱放射線除去手段を透過した後の放射線強度である実測強度と校正された直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率とに基づいて、第２強度推定手段は、散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度である推定直接線強度を推定する（請求項１１に記載の発明）。したがって、推定直接線強度を直接線として推定することで、撮像の位置関係にズレが生じたとしても散乱放射線除去手段に起因した偽像を除去することができ、放射線検出手段や放射線照射手段の重量による位置関係がずれるような装置にも適用して、偽像を除去することができる。

この発明に係る放射線撮像装置によれば、放射線を吸収層が吸収することによる吸収層の放射線検出手段への吸収層の配置方向の陰影の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体を設けることで一部の吸収層の配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くして散乱放射線除去手段を構成することで、マーカ用の吸収体を設けた箇所の陰影の幅のみが一画素幅以上になり、撮像の位置関係にズレが生じたとしても陰影が移動したことを把握することができ、放射線撮像の移動状況を把握することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮像装置のブロック図であり、図２は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の検出面の模式図であり、図３は、一般的なグリッドの概略図であり、図４は、マーカ用の吸収体を設けたグリッドの概略図であり、図４（ａ）は、Ｘ線管を併記したグリッド、ＦＰＤおよびマーカ用の吸収体の全体概略を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、マーカ用の吸収体およびその周辺の拡大図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＡからの矢視断面図であり、図５は、ＦＰＤの有効視野領域の説明に供するＦＰＤの概略平面図であり、図６は、陰影がかかっている画素を中心とする複数の画素を模式的に示した概略図である。また、本実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明する。

本実施例に係るＸ線撮像装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置した天板１と、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、Ｘ線管２から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）３と、ＦＰＤ３によって検出されたＸ線に基づいて画像処理を行う画像処理部４と、画像処理部４によって各種の画像処理されたＸ線画像を表示する表示部５とを備えている。表示部５はモニタやテレビジョンなどの表示手段で構成されている。また、ＦＰＤ３の検出面側にはグリッド６を配設している。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当し、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３は、この発明における放射線検出手段および陰影画素検出手段に相当し、グリッド６は、この発明における散乱放射線除去手段に相当する。

画像処理部４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、各種の画像処理を行うためのプログラム等をＲＯＭ（Read-only Memory）などに代表される記憶媒体に書き込んで記憶し、その記憶媒体からプログラム等を読み出して画像処理部４のＣＰＵが実行することでそのプログラムに応じた画像処理を行う。特に、画像処理部４の後述する第１強度推定部４１や陰影位置算出部４２や焦点位置算出部４３やパラメータ校正部４４や画素特定部５１や透過率算出部５２や透過率補間部５３や第２強度推定部５４や強度補間部５５や変化率算出部５６や変化率補間部５７は、陰影位置の算出や焦点位置の算出やパラメータ（直接線透過率・透過散乱線強度）の校正や所定の画素の特定や直接線透過率の算出・補間や強度の推定・補間や変化率の算出に関するプログラムを実行することで、そのプログラムに応じた陰影位置の算出や焦点位置の算出やパラメータの校正や所定の画素の特定や直接線透過率の算出・補間や強度の推定・補間や変化率の算出をそれぞれ行う。

画像処理部４は、陰影が少なくとも一部にかかっている画素に陰影がかからないと仮定した場合での被検体Ｍのある状態での強度を推定する第１強度推定部４１と、陰影位置を求める陰影位置算出部４２と、焦点位置を求める焦点位置算出部４３と、強度に関する物理量（パラメータ）を校正するパラメータ校正部４４と、所定の画素を特定する画素特定部５１と、直接線透過率を求める透過率算出部５２と、直接線透過率を補間する透過率補間部５３と、強度（透過散乱線強度・推定直接線強度）を推定する第２強度推定部５４と、強度を補間する強度補間部５５と、変化率を求める変化率算出部５６と、変化率を補間する変化率補間部５７とを備えている。第１強度推定部４１は、この発明における第１強度推定手段に相当し、陰影位置算出部４２は、この発明における陰影位置算出手段に相当し、焦点位置算出部４３は、この発明における焦点位置算出手段に相当し、パラメータ校正部４４は、この発明における物理量校正手段に相当し、第２強度推定部５４は、この発明における第２強度推定手段に相当する。

ＦＰＤ３は、図２に示すように、その検出面にはＸ線に有感な複数の検出素子ｄを２次元マトリックス状に配列して構成されている。検出素子ｄは、被検体Ｍを透過したＸ線を電気信号に変換して一旦蓄積して、その蓄積された電気信号を読み出すことで、Ｘ線を検出する。各々の検出素子ｄでそれぞれ検出された電気信号を、電気信号に応じた画素値に変換して、検出素子ｄの位置にそれぞれ対応した画素にその画素値を割り当てることでＸ線画像を出力して、画像処理部４の第１強度推定部４１や陰影位置算出部４２や画素特定部５１や透過率算出部５２や第２強度推定部５４（図１、図７を参照）にＸ線画像を送り込む。このように、ＦＰＤ３は、Ｘ線を検出する複数の検出素子ｄが行列状（２次元マトリックス状）に構成されている。検出素子ｄは、この発明における検出素子に相当する。

一般的なグリッド６は、図３に示すように、散乱線（散乱Ｘ線）を吸収する吸収箔６ａと散乱線を透過させる中間層６ｃとを交互に並べて構成されている。吸収箔６ａ、中間層６ｃを覆うグリッドカバー６ｄは、Ｘ線の入射面および逆側の面から吸収箔６ａ、中間層６ｃを挟み込む。吸収箔６ａの図示を明確にするために、グリッドカバー６ｄについては二点鎖線で図示し、その他のグリッド６の構成（吸収箔６ａを支持する機構等）については図示を省略する。吸収箔６ａは、この発明における吸収層に相当する。

また、図３中のＸ方向に沿った吸収箔６ａと中間層６ｃとを図３中のＹ方向に順に交互に並べる。ここで、図３中のＸ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の列方向に平行であり、図３中のＹ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の行方向に平行である。したがって、吸収箔６ａの配置方向が検出素子ｄの行方向に対して平行である。このように、吸収箔６ａの配置方向はＹ方向となり、吸収箔６ａの長手方向はＸ方向となる。

Ｘ線を吸収箔６ａが吸収することにより吸収箔６ａのＦＰＤ３に陰影３２（図４、図６を参照）が生じる。複数画素（本実施例では４つの画素）毎に陰影３２が周期的に投影されるように吸収箔６ａ間の間隔を調整する。画素の間隔（画素ピッチ）をＷｄとすると、グリッド６は、吸収箔６ａ間の間隔が画素の間隔Ｗｄよりも大きくなるように構成されている。

中間層６ｃは空隙になっている。したがって、グリッド６はエアグリッドでもある。なお、吸収箔６ａについては、鉛などのようにＸ線に代表される放射線を吸収する物質であれば、特に限定されない。中間層６ｃについては、上述した空隙の他に、アルミニウムや有機物質などのようにＸ線に代表される放射線を透過させる中間物質であれば、特に限定されない。

本実施例では、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、吸収箔６ａの配置方向（Ｙ方向）の陰影の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体７を設けている。このようなマーカ用の吸収体７を設けることで、吸収体７も含めて一部の吸収箔６ａの配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くしてグリッド６を構成している。

本実施例では、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ（図４（ａ）および図５を参照）内の端部において、マーカ用の吸収体７を設けている。さらに、図４（ａ）に示すように、Ｘ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３への垂線ＰＬを含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けている。したがって、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部において、かつ、垂線ＰＬを含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けるために、垂線ＰＬとＦＰＤ３とが交わる箇所が有効視野領域３Ａ内の端部になるように、Ｘ線管２からのＸ線照視野を制御し、Ｘ線管２、ＦＰＤ３およびグリッド６の位置をそれぞれ設定する。

図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、マーカ用の吸収体７は、吸収箔６ａの左側面上部に付設された左上部吸収体７１と、吸収箔６ａの右下面下部に付設された右下部吸収体７２とを備えて構成されている。Ｘ線画像を構成する各々の画素に符号３１を付して、吸収箔６ａによる陰影に符号３２を付して、左上部吸収体７１、右下部吸収体７２およびそれら吸収体７１，７２を付設した吸収箔６ａの陰影（以下、「マーカ用の吸収体７の陰影」と略記する）に符号３３を付する。なお、陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向（Ｘ方向）の陰影３２，３３の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、マーカ用の吸収体７を設けている。マーカ用の吸収体７（左上部吸収体７１・右下部吸収体７２）の長手方向の長さをＬｇとする。

また、図４（ａ）に示すように、垂線ＰＬ方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離（SID: Source Image Distance）をＬとする。また、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、吸収箔６ａの幅（厚さ）をｔとし、吸収箔６ａの高さをｈとし、吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離をｄとし、図３でも述べたように画素ピッチをＷｄとし、陰影３３の幅をＷｇとし、左上部吸収体７１・右下部吸収体７２の高さをＨとし、左上部吸収体７１・右下部吸収体７２の幅をＷとする。

本実施例では、基準のＳＩＤ（Ｌ）＝１０００ｍｍとし、マーカ用の吸収体７の陰影３３でなく周期的に繰り返される陰影３２の幅を０．６ｍｍとし、画素ピッチＷｄ＝０．１５ｍｍとする。したがって、吸収箔６ａの陰影中心を画素中心に調整した場合、４画素毎に吸収箔６ａの陰影３２がかかることになる。また、左上部吸収体７１・右下部吸収体７２の幅Ｗ＝０．１ｍｍとし、左上部吸収体７１・右下部吸収体７２の高さＨ＝１ｍｍとし、マーカ用の吸収体７（左上部吸収体７１・右下部吸収体７２）の長手方向の長さＬｇ＝２ｍｍとすると、マーカ用の吸収体７の陰影３３と吸収箔６ａの陰影３２との重なりを防ぐことができる。したがって、後述する陰影位置算出部４２による陰影位置の算出が容易になる。さらに、図４（ａ）、図５に示すように、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部において、マーカ用の吸収体７を設けているので、被検体ＭのＸ線画像には影響は殆どない。また、図４（ａ）に示すように、垂線ＰＬを含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けているので、ＳＩＤが変化しても、マーカ用の吸収体７を設けた箇所の陰影位置は殆ど変化せず、着目する陰影画素を後述する画素列（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ）のように狭い範囲に限定することができる。

本実施例でのＸ線撮像時のＳＩＤ（Ｌ）はＬ＝９００ｍｍ〜１１００ｍｍの範囲で変化し、基準のＳＩＤをＬ＝１０００ｍｍとし、グリッド６の吸収箔６ａの集束条件もＳＩＤ（Ｌ）＝１０００ｍｍに合わせて製作されている。また、吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄ＝２０ｍｍとし、吸収箔６ａの高さｈ＝５．７ｍｍとし、吸収箔６ａの厚さｔ＝０．０３ｍｍとする。このような吸収箔６ａの設計条件の場合、陰影３３の幅Ｗｇは全ての撮像条件、すなわちＳＩＤ（Ｌ）＝９００ｍｍ〜１１００ｍｍの範囲で最も小さくなるＬ＝１１００ｍｍのときでも、簡単な幾何学計算からＷｇ＝０．２３５ｍｍとなり、Ｗｇが画素ピッチＷｄ＝０．１５ｍｍ以上となるようにしている。したがって、ＳＩＤがＬ＝１１００ｍｍと長い場合でもマーカ用の吸収体７の陰影３３の幅Ｗｇが画素ピッチＷｄよりも狭くなって陰影位置を特定することができないということがない。また、陰影３３のＷｇが二画素幅以下（２×Ｗｄ＝０．３ｍｍ）以下になるように、マーカ用の吸収体７を設けているので、マーカ用の吸収体７の陰影３３による影響を受ける画素を少なくすることができる。

さらに、マーカ用の吸収体７（左上部吸収体７１・右下部吸収体７２）の長手方向の長さＬｇは２ｍｍとなっており、長さ方向に対しても二画素幅、すなわち２×Ｗｄ＝０．３ｍｍ以上となっているので、陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向（Ｘ方向）の陰影３２，３３の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、マーカ用の吸収体７を設けていることになる。図６に示すように、マーカ用の吸収体７の陰影３３がかかっている長手方向（Ｘ方向）の画素数を１３とし、その長手方向に沿った１３画素の平均強度を求めれば、統計誤差などの変動要因を小さくすることができる。

また、マーカ用の吸収体７の陰影３３がかかっている画素列を中心とする複数の画素を横（Ｙ方向、すなわち吸収箔６ａの配置方向）７画素×縦（Ｘ方向、すなわち長手方向）１３画素としており、ＦＰＤ３は、これらの横７画素×縦１３画素の陰影画素３４（図６の太枠を参照）のＸ線強度をも検出する機能（すなわち陰影画素検出機能）を有している。このように、本実施例では、ＦＰＤ３が陰影画素検出機能をも兼用しているので、マーカ用の吸収体７の陰影位置を検出するための検出器を別途に設ける必要がない。図６では、陰影画素検出の対象となる画素列を左から順にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇとする。上述したように、４画素毎に吸収箔６ａの陰影３２がかかるので、図６からも明らかなように、陰影画素３４内の左端部の画素列ａよりも左側に隣接した画素列には吸収箔６ａの陰影３２がかかり、逆に陰影画素３４内の右端部の画素列ｇよりも右側に隣接した画素列には吸収箔６ａの陰影３２がかかっている。したがって、陰影画素３４としては、マーカ用の吸収体７の陰影３３を含み、かつ次の陰影３２が含まれないような画素になるように選択すればよい。

なお、中間層６ｃが空隙でなく中間物質で形成されている場合には、マーカ用の吸収体７を構成している箇所のみ、中間層６ｃを窪ませて形成し、その窪み部分にマーカ用の吸収体７（例えば左上部吸収体７１・右下部吸収体７２）を嵌め込むように配置すればよい。また、マーカ用の吸収体７を設けた中間層６ｃのみを空隙で形成し、それ以外の中間層６ｃを中間物質で形成してもよい。

本実施例に係る実際のＸ線撮像およびデータの流れについて、図７〜図１６を参照して説明する。図７は、具体的な画像処理部の構成およびデータの流れを示したブロック図であり、図８は、一連のＸ線撮像の流れを示すフローチャートであり、図９は、一連のＸ線強度および基準位置の関係の実測の流れを示すフローチャートであり、図１０は、被検体のない状態でのＸ線撮像を模式的に示した図であり、図１１は、ＳＩＤと直接Ｘ線透過率および透過散乱線強度の変化率との関係を模式的に示したグラフであり、図１２は、アクリル平板のファントムを被検体として用いる場合の被検体のある状態でのＸ線撮像を模式的に示した図であり、図１３は、Ｘ線強度および陰影位置の関係のグラフであり、図１４は、陰影がかからないと仮定した強度の推定に用いられる陰影画素および各強度の実測結果のグラフであり、図１５は、焦点位置を求めるために用いられる各陰影位置や焦点位置の関係を模式的に示した側面図であり、図１６は、離散的なＳＩＤ毎の離散的な焦点位置の位置関係を模式的に示した図である。

図７に示すように、ＦＰＤ３は、マーカ用の吸収体７の陰影３３がかかっている画素を中心とする複数の画素のＸ線強度を検出する。本実施例では、上述したように、図６に示す横７画素×縦１３画素の陰影画素３４のＸ線強度を検出する。第１強度推定部４１は、Ｘ線撮像に用いられる被検体Ｍのある状態でのＦＰＤ３の実測により求められた、陰影３３がかかっている画素の周囲にある複数の画素（ここでは図６のａ，ｂ，ｆ，ｇ）のＸ線強度に基づいて、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列（ここでは図６のｃ，ｄ，ｅ）に陰影がかからないと仮定した場合での被検体Ｍのある状態での強度を推定する。本実施例では、陰影３３がかからない画素列はａ，ｂ，ｆ，ｇであり、その画素列の長手方向に沿ったＸ線強度の平均強度をそれぞれＩａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０とし、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅの長手方向に沿ったＸ線強度の平均強度をそれぞれＩｃ，Ｉｄ，Ｉｅとすると、第１強度推定部４１は、陰影３３がかかっている画素の周囲にある画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇのＸ線強度（ここでは平均強度）Ｉａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０に基づいて、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅ、すなわちＸ線強度（ここでは平均強度）Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅの画素列ｃ，ｄ，ｅに陰影３３がかかっていないと仮定した場合での強度を推定する。この推定された強度をそれぞれＩｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´として、陰影位置算出部４２に送り込む。

陰影位置算出部４２は、下記に述べる（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に基づいて、被検体Ｍがある状態での陰影位置を求める。すなわち、（Ａ）は、被検体Ｍのある状態でのＦＰＤ３の実測により求められた陰影が少なくとも一部にかかっている画素のＸ線強度である。（Ｂ）は、第１強度推定部４１で推定されたＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´である。（Ｃ）は、図１３に示すように、被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列（ここでは図６のｃ，ｄ，ｅ）のＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係である。図１３のＸ線強度および陰影位置の関係については後述する。陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置（図７中では「ｘｇ」で表記）を焦点位置算出部４３に送り込む。

焦点位置算出部４３は、下記に述べる（ａ），（ｂ）および（ｃ）に基づいて、被検体Ｍがある状態でのＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置を求める。すなわち、（ａ）は、陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇである。（ｂ）は、吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄである。（ｃ）は、被検体がない状態でのＸ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置に対する陰影位置ｘｇである。（ａ），（ｂ）および（ｃ）を用いた幾何学計算により、被検体Ｍがある状態でのＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置（図７中では「Ｘｆ」で表記）を焦点位置算出部４３は求めてパラメータ校正部４４に送り込む。

パラメータ校正部４４は、下記に述べる（α）および（β）に基づいて、Ｘ線撮像時のＸ線強度に関する物理量（パラメータ）として、直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率を校正する。すなわち、（α）は、Ｘ線撮像の前に予め求められた物理量（ここでは直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率）およびそれに対応づけられたＦＰＤ３に対するＸ線管２の焦点位置の関係である。（β）は、焦点位置算出部４３で求められた焦点位置Ｘｆである。パラメータ校正部４４で校正された直接線透過率（図７中では「Ｃｐ」で表記）および透過散乱線強度（図７中では「Ｓｃ」で表記）に関する変化率（図７中では「Ｒｃｓ」で表記）を第２強度推定部５４に送り込む。

一方、Ｘ線画像を構成する各々の画素のうち、所定の画素を画素特定部５１は特定する。本実施例では、（ｎ−１）番目の画素、それに隣接するｎ番目の画素、されにそれに隣接する（ｎ＋１）番目の画素からなる３つの画素の組み合わせ（図７中では「ｎ−１」，「ｎ」，「ｎ＋１」で表記）を画素特定部５１は特定して第２強度推定部５４に送り込む。なお、後述する連立方程式の解に含まれる分母の絶対値が所定値以下（本実施例では分母が“０”）の場合には、画素特定部５１は、その連立方程式の組み合わせとなる所定の画素を選択せずに、別の所定の画素を組み合わせとして選択して特定する。連立方程式は後述する説明から明らかなように第２強度推定部５４から求められるので、第２強度推定部５４から求められる分母に関するデータ（図７中では「denominator」で表記）を画素特定部５１に送り込む。

被検体のない状態での実測により求められたグリッド６による直接線（直接Ｘ線）の透過前および透過後の透過率である直接線透過率Ｃｐを離散的なＳＩＤに対して透過率算出部５２は求める。本実施例では、直接線透過率Ｃｐを透過率算出部５２は求めてパラメータ校正部４４や透過率補間部５３や第２強度推定部５４に送り込む。

透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐを、上述した離散的なＳＩＤに前後するＳＩＤに対して透過率補間部５３は補間する。そして、補間された直接線透過率Ｃｐもパラメータ校正部４４や第２強度推定部５４に送り込む。

画素特定部５１で特定された所定の画素での散乱線強度（散乱Ｘ線強度）、所定の画素での直接線強度（直接Ｘ線強度）の強度を第２強度推定部５４は推定する。本実施例では、Ｘ線撮像前では、透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐ，または透過率補間部５３で補間された直接線透過率Ｃｐと、被検体Ｍ（ここではファントム(phantom)）のある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度（図７中では「Ｇ」で表記）とに基づいて、透過散乱線強度Ｓｃや、グリッド６を透過する前の直接線強度である推定直接線強度（図７中では「Ｐ」で表記）を第２強度推定部５４は推定して強度補間部５５や変化率算出部５６や表示部５などに送り込む。Ｘ線撮像時には、透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐ，または透過率補間部５３で補間された直接線透過率Ｃｐまたはパラメータ校正部４４で校正された直接線透過率Ｃｐと、変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓ，変化率補間部５７で補間された変化率Ｒｃｓまたはパラメータ校正部４４で校正された変化率Ｒｃｓと、実測強度Ｇとに基づいて、推定直接線強度Ｐを推定する。また、本実施例では、第２強度推定部５４は連立方程式を解くことで透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定するので、連立方程式の解に含まれる分母に関するデータdenominatorも求まり、その分母に関するデータdenominatorを画素特定部５１に送り込む。

第２強度推定部５４で推定された所定の画素での散乱線強度（散乱Ｘ線強度）、所定の画素での直接線強度（直接Ｘ線強度）の強度を強度補間部５５は補間する。本実施例では、第２強度推定部５４で推定された透過散乱線強度Ｓｃまたは推定直接線強度Ｐを強度補間部５５は補間して変化率算出部５６や表示部５などに送り込む。

被検体Ｍのある状態での実測に基づいて第２強度推定部５４で推定された強度を用いて、その強度に関する全ての画素についての基準強度として、平均値またはスムージング・補間計算により求められる各画素の値を求め、その値に対する各画素の変化率を変化率算出部５６は求める。そして、変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓ、または変化率補間部５７で補間された変化率Ｒｃｓを用いて、別の被検体Ｍに対するＸ線撮像に反映させる。本実施例では、第２強度推定部５４で推定された透過散乱線強度Ｓｃ，強度補間部５５で補間された透過散乱線強度Ｓｃを用いて、Ｘ線撮像時に変化率Ｒｃｓを求めて、第２強度推定部５４に再度送り込む。

本実施例では、実際のＸ線撮像は、図８に示すようなフローとなる。

（ステップＳ１）被検体のない状態での実測
被検体のない状態でＸ線撮像を行う。図１０に示すように、Ｘ線管２とグリッド６との間に被検体を介在させずに、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、被検体のない状態でＸ線撮像を行って被検体のない状態での実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、被検体のない状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、被検体のない状態での実測データが得られる。具体的には、被検体のない状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。

（ステップＳ２）直接線透過率の算出・補間
その画素値は、被検体のない状態での実測により求められたグリッド６を透過した後の強度と同等である。一方、グリッド６を透過する前の強度は既知であるので、グリッド６を透過する前（透過前）およびグリッド６を透過した後（透過後）の透過率である直接線透過率Ｃｐは、グリッド６を透過する前の強度とグリッド６を透過した後の強度（すなわちＦＰＤ３で検出された画素値）との比率で表される。

そこで、ＦＰＤ３から画素値と同等であるグリッド６を透過した後の強度と、既知であるグリッド６を透過する前の強度とを透過率算出部５２に送り込むことで、透過率算出部５２は、グリッド６による透過前の強度と透過後の強度との比率で表された直接線透過率Ｃｐを求める。かかる直接線透過率Ｃｐを離散的なＳＩＤに対して透過率算出部５２は求める。

ＳＩＤは、実際のＸ線撮像では、図１０に示すように変化する。そこで、同じく被検体のない状態でＸ線撮像を行い、図１１中の黒丸に示すように、離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…ごとに、透過率算出部５２は直接線透過率Ｃｐを求める。離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…に対する直接線透過率Ｃｐをパラメータ校正部４４や透過率補間部５３や第２強度推定部５４に送り込む。なお、各々の画素ごとにも透過率算出部５２は直接線透過率Ｃｐを求めてパラメータ校正部４４や透過率補間部５３や第２強度推定部５４に送り込む。

透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐを、離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…に前後する距離に対して透過率補間部５３は補間する。その補間結果は、例えば図１１中の実線に示す通りである。補間の方法については、互いに隣接する離散的な距離（例えばＬ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２）に対する２つの直接線透過率Ｃｐの相加平均（加算平均）あるいは相乗平均によって得られた値を、上述した隣接する離散的な距離の間にある距離に対する直接線透過率Ｃｐとして求めてもよいし、ラグランジェ補間を用いてもよいし、最小自乗法を用いて図１１中の実線の近似式を用いて実線中に乗っていて距離に対応する値を直接線透過率Ｃｐとして求めてもよいなど、通常において用いられる補間であれば特に限定されない。透過率算出部５２で補間された直接線透過率Ｃｐをパラメータ校正部４４や第２強度推定部５４に送り込む。

（ステップＳ３）ファントムのある状態での実測
次に、被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行う。図１２に示すように、直接線の透過厚さが一定、すなわち各画素での推定直接線強度Ｐが全て同じ値とみなせるアクリル平板のファントムＰｈを被検体Ｍとして用いる。なお、水円柱をファントムＰｈとして用いてもよい。

本実施例の説明に戻って、Ｘ線管２とグリッド６との間にアクリル平板のファントムＰｈを介在させて、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、ファントムＰｈのある状態でＸ線撮像を行ってファントムＰｈのある状態の実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、ファントムＰｈのある状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、ファントムＰｈのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇが得られる。具体的には、ファントムＰｈのある状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。

（ステップＳ４）強度の推定・補間
その画素値は、ファントムＰｈのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇと同等である。一方、画素特定部５１は、上述したように隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を３つの画素の組み合わせとして特定する。そして、透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐ，透過率補間部５３で補間された直接線透過率Ｃｐと、ＦＰＤ３から画素値と同等である実測強度Ｇとに基づいて、画素特定部５１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを第２強度推定部５４は推定する。

ここで、実測強度ＧはステップＳ３で実測によって求められており既知である。直接線透過率ＣｐはステップＳ１で実測によって得られ、ステップＳ２で算出・補間されており既知である。一方、透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐは第２強度推定部５４で推定されるべき値であり、この時点では未知である。そこで、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式を解くことで、第２強度推定部５４は透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定する。

隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎に、実測強度ＧをＧ_ｎ−１，Ｇ_ｎ，Ｇ_ｎ＋１とするとともに、直接線透過率ＣｐをＣｐ_ｎ−１，Ｃｐ_ｎ，Ｃｐ_ｎ＋１とし、透過散乱線強度ＳｃをＳｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１とし、推定直接線強度ＰをＰ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１とする。各画素の透過散乱線強度Ｓｃは、グリッド６（散乱放射線除去手段）の不均一性などにより隣接する３つの画素間で変化するが、それを考慮して隣接する画素の透過散乱線強度Ｓｃの補間演算により求められるものとする。本実施例では、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）内での透過散乱線強度Ｓｃの変化は下記（１）式のように直線近似できるものとする。

Ｓｃ_ｎ＝（Ｓｃ_ｎ＋１＋Ｓｃ_ｎ−１）／２ …（１）
透過散乱線強度Ｓｃの補間方法については、直接線透過率Ｃｐの補間でも述べたのと同様で、例えばラグランジェ補間を用いてもよく、通常において用いられる補間であれば特に上記（１）式に限定されない。

実測強度Ｇは推定直接線強度Ｐ・直接線透過率Ｃｐの積と透過散乱線強度Ｓｃとの和に等しいとする、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式（２）〜（４）式で表される。

Ｇ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｓｃ_ｎ＋１ …（２）
Ｇ_ｎ＝Ｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ＋Ｓｃ_ｎ …（３）
Ｇ_ｎ−１＝Ｐ_ｎ−１・Ｃｐ_ｎ−１＋Ｓｃ_ｎ−１ …（４）

上述したようにファントムＰｈとして用いられるアクリル平板では直接線の透過厚さが一定となるように形成されているので、推定直接線強度Ｐは隣接する３つの画素間で等しいとする（５）式で表される。

Ｐ_ｎ−１＝Ｐ_ｎ＝Ｐ_ｎ＋１ …（５）

このように、画素特定部５１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での未知である透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定する際に、既知である直接線透過率Ｃｐの既知の個数および既知である実測強度Ｇの既知の個数に応じて、画素特定部５１は特定されるべき所定の画素の個数を決定する。そして、その決定された所定の画素毎の実測強度Ｇ，直接線透過率Ｃｐおよび推定されるべき透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐに関する連立方程式を解くことで、第２強度推定部５４は透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定することになる。

上記（１）式は、各画素の透過散乱線強度Ｓｃは、隣接する画素の透過散乱線強度Ｓｃの補間演算により求められる式であるので、未知の個数を１つ減らすことができる。一方、上記（５）式は、推定直接線強度Ｐは隣接する３つの画素間で等しいとする式であるので、未知の個数を１つにすることができる。したがって、上記（１）、（５）式以外の連立方程式では、特定される画素の個数分だけ連立方程式を立てればよいので、この場合には任意の個数だけ画素特定部５１は特定すれば、連立方程式を解くことができる。本実施例では、その個数を３つとして、上記（２）〜（４）式である連立方程式を立てている。

このような上記（１）〜（５）式から得られる連立方程式を解くことで、推定直接線強度Ｐ_ｎ（＝Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−１）、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１は、下記（６）〜（９）式のように求められる。

Ｐ_ｎ＝（Ｇ_ｎ＋１＋Ｇ_ｎ−１−２Ｇ_ｎ）／（Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ） …（６）
Ｓｃ_ｎ＋１＝Ｇ_ｎ＋１−Ｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ＋１ …（７）
Ｓｃ_ｎ＝Ｇ_ｎ−Ｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ …（８）
Ｓｃ_ｎ−１＝Ｇ_ｎ−１−Ｐ_ｎ−１・Ｃｐ_ｎ−１ …（９）
上記（６）〜（９）式では、先ず上記（６）式で既知である実測強度Ｇ_ｎ−１，Ｇ_ｎ，Ｇ_ｎ＋１と既知である直接線透過率Ｃｐ_ｎ−１，Ｃｐ_ｎ，Ｃｐ_ｎ＋１と用いて推定直接線強度Ｐを求めて、推定直接線強度Ｐを既知とした後に、その既知となった推定直接線強度Ｐ_ｎ（＝Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−１）も用いて上記（７）〜（９）式で透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１をそれぞれ求めている。

このように、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の組み合わせを１組とすると、各々の組についてそれぞれ１つの推定直接線強度Ｐ_ｎが求まるが、上記（５）式でも述べたように、本来は３つの画素の組み合わせにおいて全ての組で推定直接線強度Ｐ_ｎは同じ値となるべきである。しかし、実際には、グリッド６の周辺部で散乱線の透過率変化の影響により異なっていたり、統計変動誤差により異なっていたりする。このようなグリッド６の設置状態や統計変動誤差による影響を低減させるため実験誤差の少ない中央部の推定直接線強度Ｐ_ｎの平均値を求める。例えば、上述したようなグリッド６の周辺部で少しずつ異なる場合には、上記（６）式を用いて、グリッド６の中央部の３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の組み合わせにおいて複数組の推定直接線強度Ｐ_ｎをそれぞれ求めて、平均値Ｐ＾を求める。その平均値Ｐ＾を上記（２）〜（４）式にそれぞれ再代入（すなわち、上記（７）〜（９）式を変形した下記（１０）〜（１２）式に代入）して、再度、各組の全ての透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１をそれぞれ求める。

Ｓｃ_ｎ＋１＝Ｇ_ｎ＋１−Ｐ＾・Ｃｐ_ｎ＋１ …（１０）
Ｓｃ_ｎ＝Ｇ_ｎ−Ｐ＾・Ｃｐ_ｎ …（１１）
Ｓｃ_ｎ−１＝Ｇ_ｎ−１−Ｐ＾・Ｃｐ_ｎ−１ …（１２）
このように上記（１０）〜（１２）式で透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１をそれぞれ求めることで第２強度推定部５４は推定する。第２強度推定部５４で推定された透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を強度補間部５５や変化率算出部５６や表示部５などに送り込む。

ここで、上記（１）〜（５）式の連立方程式の解に含まれる分母に注目すると、本実施例では、上記（６）式から明らかなように“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”である。上記（６）式を上記（７）〜（９）式に代入した場合でも分母は“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”である。分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”の絶対値が所定値以下の場合には、かかる連立方程式を解くことができない恐れがある。

特に、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０”のときには、上記（１）〜（５）式の連立方程式を解くことができない。分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０”のとき、すなわち、各画素の中央画素における直接線透過率Ｃｐ_ｎが、隣接する画素の直接線透過率Ｃｐ_ｎ＋１，Ｃｐ_ｎ−１の相加平均（Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ＝０、すなわちＣｐ_ｎ＝（Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１）／２）のときには、そのときの連立方程式の組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を画素特定部５１は選択しても連立方程式を解くことができない。好ましくは、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０”のときには、画素特定部５１は、その連立方程式の組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を選択せずに、別の３つの画素（ｎ´−１），ｎ´，（ｎ´＋１）の画素（例えばｎ，（ｎ＋１），（ｎ＋２）の画素、あるいは（ｎ−２），（ｎ−１），ｎの画素など）を組み合わせとして選択して特定する。そして、その特定された別の３つの画素（ｎ´−１），ｎ´，（ｎ´＋１）の画素の上記（１）〜（５）式の連立方程式を解く。

上記のように特定された画素については、連立方程式を解くことができ、求められた推定直接線強度Ｐ_ｎを用いて前述のような方法で推定直接線強度Ｐ_ｎの平均値を求める。推定直接線強度Ｐ_ｎの平均値Ｐ＾が求まれば、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１についても、上記（１０）〜（１２）式で求めることができる。

連立方程式を解くことのついての説明をまとめると、分母 “Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ” が“０” でないときの推定直接線強度Ｐ_ｎ（＝Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−１）を上記（６）式からそれぞれ求めて、平均値Ｐ＾を求める。平均値Ｐ＾を上記（１０）〜（１２）式に代入して、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” でないときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１をそれぞれ求める。分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” のときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１についても同様に上記（１０）〜（１２）式に代入して、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１をそれぞれ求めることができる。このように、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” でないときに求められる推定直接線強度Ｐを先に求めて、平均値Ｐ＾を求めてから、それを使って分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” でないときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１、および分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” のときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１も同様に求める。

この方法では、被検体がアクリル平板のファントムＰｈであり、推定直接線強度Ｐの変化が既知で、滑らかであることを利用して、最初に画素特定部５１で特定された画素（特定画素）について求められた推定直接線強度Ｐをスムージング・補間計算する、あるいは推定直接線強度Ｐの平均値を求めて、推定直接線強度Ｐ（本実施例では平均値Ｐ＾）を求めている。推定直接線強度Ｐの変化が滑らかであることと、平均化あるいはスムージングは統計変動誤差によるバラツキを低減させる効果もあり、推定直接線強度Ｐは真値に近い値が得られる。その真値に近い推定直接線強度Ｐを上記（２）式〜（４）式に代入することで透過散乱線強度Ｓｃを直接に求めており、透過散乱強度Ｓｃに対しては、平均化またはスムージング・補間計算を行っていないので、透過散乱線強度Ｓｃの画像に分解能の劣化が無いという大きな利点がある。また、透過散乱線強度Ｓｃの分解能が維持され、グリッド箔の変形などによる透過散乱線強度Ｓｃの微細な変化を正確に求めることができる。

別の方法として、例えば、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” でないときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を推定直接線強度Ｐよりも先に求めて、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１の補間で、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” のときの透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を求め、それぞれ求められた透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を上記（７）〜（９）式に代入することで、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” でないとき、および分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” のときの推定直接線強度Ｐを求めて、分母“Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｃｐ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ”が“０” のときも含めて、グリッド６の中央部の３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の組み合わせにおける複数組の推定直接線強度Ｐ_ｎの平均値Ｐ＾を求めてもよい。また、この平均値Ｐ＾を用いて上記（１０）〜（１２）式に代入することで、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を再度求めて、その再度求められた透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１を用いて、後述するステップＳ５において変化率Ｒｃｓを求めてもよい。

（ステップＳ５）変化率の算出・補間
第２強度推定部５４で推定された透過散乱線強度Ｓｃ（Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１）を用いて変化率算出部５６は変化率Ｒｃｓを求める。具体的には、透過散乱線強度Ｓｃの基準強度として、全ての画素についてのその値に対する各画素の変化率Ｒｃｓを求めるために平均値Ｓｃ＾またはスムージング・補間計算により求められる各画素の値Ｓｃ^〜を求める。各画素の透過散乱線強度Ｓｃ_ｎと平均値Ｓｃ＾または各画素の値Ｓｃ^〜との比率を変化率Ｒｃｓとして、各画素の変化率ＲｃｓをＲｃｓ_ｎとすると、下記（１３）式で表される。

Ｒｃｓ_ｎ＝Ｓｃ_ｎ／Ｓｃ＾
またはＲｃｓ_ｎ＝Ｓｃ_ｎ／Ｓｃ^〜 …（１３）
透過散乱線の変化率を求める時に、分母に置く基準推定散乱強度については、散乱線強度は箔に歪などがなく、設置条件に拠らない理想的なグリッドの場合の散乱線強度に相当する。

その方法として、
１）簡便に散乱線強度分布を二次元的に一定と近似して平均値を用いる
２）用いたファントムの形状やグリッドの周辺部など設置条件などによる散乱線強度変化を厳密に考慮して、各画素の推定された散乱線強度を二次元的にスムージング・補間して得られる値を用いる方法があり、１）の平均値はスムージング・補間計算の最も簡略な方法とも言える。

このようにして、基準値との比を取ることにより吸収箔６ａの変形などがあるために生じるグリッド６の設置状態が考慮された透過散乱線強度Ｓｃの変化は、変化率Ｒｃｓ_ｎで表わされる。変化率Ｒｃｓ_ｎを変化率算出部５６は全ての画素で求める。変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓ_ｎ−１，Ｒｃｓ_ｎ，Ｒｃｓ_ｎ＋１を必要に応じて変化率補間部５７で補間した後、第２強度推定部５４に再度送り込む。また、変化率算出部５６で求められた変化率，変化率補間部５７で補間された変化率Ｒｃｓ_ｎ−１，Ｒｃｓ_ｎ，Ｒｃｓ_ｎ＋１を、パラメータ校正部４４にも送り込む。

変化率Ｒｃｓも、直接線透過率Ｃｐと同様に、図１１中の黒塗りの方形に示すように、離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…ごとに変化する。変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓを、離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…に前後する距離に対して変化率補間部５７は補間する。その補間結果は、例えば図１１中の点線に示す通りである。補間の方法については、互いに隣接する離散的な距離（例えばＬ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２）に対する２つの変化率Ｒｃｓの相加平均（加算平均）あるいは相乗平均によって得られた値を、上述した隣接する離散的な距離の間にある距離に対する変化率Ｒｃｓとして求めてもよいし、ラグランジェ補間を用いてもよいし、最小自乗法を用いて図１１中の点線の近似式を用いて点線中に乗っていて距離に対応する値を変化率Ｒｃｓとして求めてもよいなど、通常において用いられる補間であれば特に限定されない。

このように、直接線透過率Ｃｐの場合も、変化率Ｒｃｓの場合も、離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…を考慮して補間を行っている。この距離Ｌ（＝Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…）は、上述したようにＸ線管２からＦＰＤ３への垂線ＰＬ方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離ＳＩＤであり、直接線透過率Ｃｐや変化率ＲｃｓをＳＩＤについて補間しても、吸収箔６ａの配置方向からずれれば、同じＳＩＤであっても補間する必要がある。そこで、吸収箔６ａの配置方向についても直接線透過率Ｃｐや変化率Ｒｃｓの補間を行うべく吸収箔６ａの配置方向をも把握するために、ファントムＰｈとは別の被検体Ｍを用いたＸ線撮像時に、後述するステップＳ７のように陰影がかからないと仮定した強度の推定を第１強度推定部４１により行い、ステップＳ８のように陰影位置を陰影位置算出部４２により求め、ステップＳ９のように焦点位置を焦点位置算出部４３により求める。なお、本明細書では、吸収箔６ａの配置方向をも考慮した補間のことを「校正」と定義して、距離ＳＩＤのみを考慮した補間と区別して以下を説明する。

ファントムＰｈではなく実際の被検体Ｍのある状態での陰影位置をステップＳ８で求めるためには、後述するステップＳ６のように実際の被検体のある状態での実測（すなわち実際のＸ線撮像）を行う前に、図９のフローのようにＸ線強度および基準位置の関係の実測を行う。この図９のフローについてはステップＳ６よりも前であれば、例えば図８のステップＳ１よりも前に行ってもよいし、図８のステップＳ５の後に行ってもよいし、図８のステップＳ１〜Ｓ５と並行して行ってもよい。この実測により、図１３に示す陰影位置とX線強度との関係（グラフ）を取得する。

なお、被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列（ここでは図６のｃ，ｄ，ｅ）のＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係については、図１３に示すような関係（グラフ）に限定されず、かかる関係を作成するために、必ずしも図９のフロー（実測）を行う必要はない。例えば、かかる関係は、被検体がない状態での複数の陰影位置、および各々の陰影位置での陰影がかかっている部分の面積と陰影が少なくとも一部にかかっている画素の総面積との比の関係であってもよい。

かかる関係の場合には、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素（この場合には画素列ｃ，ｄ，ｅ）のＸ線強度が、各々の陰影位置での陰影３３がかかっている部分の面積と陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素の総面積との比に比例することを利用する。すなわち、陰影位置を仮想的に動かすと、陰影３３がかかっている画素のうち、陰影３３の部分の面積と当該画素の総面積との比を、実測を行わなくても求めることができる。したがって、陰影位置を仮想的に動かすたびに当該比を求めれば、陰影位置およびそれに対応づけられた当該比の関係を、実測を行わなくても求めることができる。また、当該比にＸ線強度が比例しているとみなすことができる。つまり、当該比が小さければ当該画素に陰影３３がかかっている部分が多くＸ線強度も小さく、逆に当該比が大きければ当該画素に陰影がかかっている部分が少なくＸ線強度も大きくなる。このように当該比にＸ線強度が比例していることを利用して、実測を行わなくても被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素のＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係を求めることができる。本実施例では、図１３に示すような関係を作成するために、図９のフロー（実測）を行う場合について、以下を説明する。

（ステップＴ１）グリッドの移動
被検体がない状態でマーカ用の吸収体７を吸収箔６ａの配置方向（Ｙ方向）に沿って逐次に移動させるために、グリッド６全体を移動させる。ここではＹ方向に平行な図４（ｃ）中のＢ方向にグリッド６全体を移動させる。なお、Ｘ線管２およびＦＰＤ３については固定したままである。画素列ｃに着目すると、画素列ｃに陰影３３がかかる前の位置を起点として、グリッド６全体をＢ方向に移動させて、陰影３３が画素列ｃにかかり、画素列ｃに陰影３３が全てかかる（すなわち覆う）位置にまでグリッド６全体をＢ方向に移動させる。このグリッド６の移動中に、Ｘ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置をマーカ用の吸収体７が通過することになる。図１３では、基準位置を“０”とした場合に、基準位置から−７４μｍの位置から、基準位置から＋１５０μｍの位置まで０．０１２５ｍｍ（＝１２．５μｍ）毎にグリッド６を移動させる。

（ステップＴ２）被検体のない状態での実測
ステップＴ１でグリッド６を所定ピッチ（ここでは０．０１２５ｍｍ）毎に移動させて、その移動位置で被検体のない状態でＸ線撮像を行う。ステップＳ１と同様に、Ｘ線管２は、被検体のない状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、被検体のない状態での実測データが得られる。具体的には、被検体のない状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。

その画素値は、被検体のない状態での実測により求められたグリッド６を透過した後の強度Ｉと同等である。本実施例では、ＦＰＤ３は、画素列ｂ，ｃ，ｄのＸ線強度を検出し、画素列ｂ，ｃ，ｄの長手方向に沿ったＸ線強度の平均強度Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄを実測により求める。そのときの陰影位置と平均強度Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄとを対応させてプロットする。

（ステップＴ３）陰影が全てかかる位置にまで移動？
ステップＴ１で画素列ｃに陰影３３が全てかかる位置にまでグリッド６全体が移動したら、図１３に示すような関係（グラフ）が完成したとして、図９の一連のフローを終了する。一方、ステップＴ１で画素列ｃに陰影３３が全てかかる位置にまでグリッド６全体が移動していない場合には、図１３に示すような関係（グラフ）が完成していないとして、ステップＴ１に戻って、ステップＴ１〜Ｔ３を繰り返す。

上述のステップＴ１〜Ｔ３を繰り返すことで、陰影位置とそれに対応づけられた平均強度Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄとがそれぞれプロットされて、図１３に示すような関係が作成される。画素列ｃに陰影３３がかからないときのＸ線強度（ここでは平均強度）Ｉｃ^０とすると、図１３に示すように、画素列ｃに陰影３３がかかる前の位置である起点のときにはＸ線強度ＩｃはＩｃ^０であり、画素列ｃに陰影３３がかかり始めるとＸ線強度Ｉｃは徐々に小さくなり、画素列ｃに陰影３３が全てかかるとＸ線強度Ｉｃは“０”となる。図６は基準位置のときであり、画素列ｃに陰影３３が一部かかっていることを示し、図１３においても陰影位置が基準位置のときには、Ｘ線強度ＩｃはＩｃ^０よりも小さく“０”よりも大きいことを示している。

（ステップＳ６）実際の被検体のある状態での実測
次に、ステップＳ３〜Ｓ５で用いられた被検体Ｍ（ここではファントムＰｈ）とは別の被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行う。図１に示すように、実際のＸ線撮像に用いられる被検体Ｍを用いる。Ｘ線管２とグリッド６との間に実際の被検体Ｍを介在させて、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、実際の被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行って実際の被検体Ｍのある状態の実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、実際の被検体Ｍ（実際のＸ線撮像に用いられる被検体Ｍ）のある状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、被検体Ｍのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇが、ステップＳ３と同様に得られる。具体的には、被検体Ｍのある状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。

このとき、図６に示す陰影画素３４のＸ線強度も検出して、陰影画素３４の実測強度も得られる。上述したように、陰影３３がかからない画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇの長手方向に沿ったＸ線強度の平均強度をそれぞれＩａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０とし、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅの長手方向に沿ったＸ線強度の平均強度をそれぞれＩｃ，Ｉｄ，Ｉｅとする。

（ステップＳ７）陰影がかからないと仮定した強度の推定
ステップＳ６で求められた画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇのＸ線強度（ここでは平均強度）Ｉａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０に基づいて、同じくステップＳ６で求められた陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅのＸ線強度（ここでは平均強度）Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅを補間することで第１強度推定部４１はＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´を推定する。すなわち、画素列ｃ，ｄ，ｅに陰影３３がかからないと仮定した場合での被検体Ｍのある状態でのＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´を推定する。

そのために、図１４中の黒丸に示すように、ステップＳ６で求められた画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇのＸ線強度Ｉａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０と画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇとを対応させてプロットするとともに、ステップＳ６で求められた画素列ｃ，ｄ，ｅのＸ線強度Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅと画素列ｃ，ｄ，ｅとを対応させてプロットする。被検体Ｍがある状態で焦点位置が移動することで陰影位置に関して少しズレが生じるものの、陰影３３がかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅでは、図１４では他の画素列の強度Ｉａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０と比較して強度Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅが落ち込んでいるのを示している。本実施例では、直接線透過率Ｃｐや変化率Ｒｃｓと同様に、Ｘ線強度Ｉａ^０，Ｉｂ^０，Ｉｆ^０，Ｉｇ^０のスムージング・補間計算によりＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´を推定する。第１強度推定部４１で推定された強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´を陰影位置算出部４２に送り込む。

（ステップＳ８）陰影位置の算出
ステップＳ６で求められた画素列ｃのＸ線強度Ｉｃ（すなわち実測強度Ｉｃ）、第１強度推定部４１で推定された強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´、ステップＴ１〜Ｔ３で求められた被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃ，ｄ，ｅのＸ線強度および陰影位置の関係（図１３を参照）に基づいて、被検体Ｍがある状態での陰影位置を陰影位置算出部４２は求める。

図１３に示すような関係のグラフを用いる場合には、被検体のない状態でのステップＴ２の実測により求められた、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度Ｉｃと、当該画素列ｃに陰影３３がかかっていないときのＸ線強度Ｉｃ^０との比であるＩｃ／Ｉｃ^０が図１３から求まる。換言すれば、図１３のグラフをＩｃ^０で正規化（Ｉｃ^０で除算）すると、被検体がない状態でマーカ用の吸収体７を吸収箔６ａの配置方向（ここでは図６（ｃ）中のＢ方向）に沿って逐次に移動させた場合での複数の陰影位置、および各々の陰影位置での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度Ｉｃと、当該画素列ｃに陰影３３がかかっていないときのＸ線強度Ｉｃ^０との比Ｉｃ／Ｉｃ^０のグラフとなる。一方、ステップＳ６で求められた画素列ｃのＸ線強度Ｉｃ（すなわち実測強度Ｉｃ）と第１強度推定部４１で推定された強度Ｉｃ^０´との比であるＩｃ／Ｉｃ^０´を求める。

この被検体がない状態での比Ｉｃ／Ｉｃ^０を図１３のグラフから求め、被検体Ｍがある状態での比Ｉｃ／Ｉｃ^０´が、被検体がない状態での比Ｉｃ／Ｉｃ^０に等しいと仮定し、ステップＳ６で求められた画素列ｃの実測強度Ｉｃと第１強度推定部４１で推定された強度Ｉｃ^０´との比Ｉｃ／Ｉｃ^０´が等しくなるような（被検体がない状態での）比Ｉｃ／Ｉｃ^０の陰影位置ｘｇを図１３から求める。このように陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃの実測強度Ｉｃが、各々の陰影位置での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度Ｉｃと当該画素画素列ｃに陰影３３がかかっていないときのＸ線強度Ｉｃ^０との比Ｉｃ／Ｉｃ^０に比例することを利用して、マーカ用の吸収体７を吸収箔６ａの配置方向に沿って逐次に移動させた実測により、被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係を求めることができる。本実施例では、図１３のグラフが画素列ｃに着目したグラフであることから画素列ｃの強度Ｉｃから陰影位置ｘｇを求める説明を行ったが、画素列ｃ以外で、陰影３３がかかっている画素列ｄ，ｅの強度Ｉｄ，Ｉｅからでも強度Ｉｃと同様に陰影位置ｘｇを求めることができる。

このように、（Ａ）被検体Ｍのある状態でのＦＰＤ３の実測により求められた陰影が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度Ｉｃ，（Ｂ）第１強度推定部４１で推定されたＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´および（Ｃ）被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係（図１３を参照）に基づいて、被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇを陰影位置算出部４２は求める。陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇを焦点位置算出部４３に送り込む。

（ステップＳ９）焦点位置の算出
陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇ（ここでは後述するｘ_０ ^Ｌ´，ｘ_０ ^Ｒ´）、吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄ、被検体がない状態でのＸ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置に対する陰影位置ｘｇ（ここでは後述するｘ_０ ^Ｌ，ｘ_０ ^Ｒ）に基づいて、被検体Ｍがある状態でのＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆを焦点位置算出部４３は求める。

図１５に示すように、グリッド６中心から左上部吸収体７１の左端までの距離をＷｇ^Ｌとし、グリッド６中心から右下部吸収体７２の右端までの距離をＷｇ^Ｒとする。また、被検体がない状態での基準ＳＩＤ（Ｌ_０）でのＸ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置の座標をＸ_０＝０とし、その基準位置Ｘ_０からの左上部吸収体７１による陰影位置をｘ_０ ^Ｌとし、基準位置Ｘ_０からの右下部吸収体７２による陰影位置をｘ_０ ^Ｒとする。また、被検体Ｍがある状態でのＳＩＤをＬとし、そのＳＩＤ（Ｌ）での基準位置Ｘ_０からの左上部吸収体７１による陰影位置をｘ_０ ^Ｌ´とし、基準位置Ｘ_０からの右下部吸収体７２による陰影位置をｘ_０ ^Ｒ´とする。

ここで、吸収箔６ａの長手方向（Ｘ方向、図１５では紙面に垂直な方向）に焦点位置が移動したとしても、その移動による校正パラメータに与える変化は実用レベルでは無視できるので、被検体がない状態での垂線ＰＬ上のＬ_０とＸ_０とを結ぶ照射軸から被検体Ｍがある状態での照射軸までの軸間の移動距離を焦点位置Ｘｆとする。左上部吸収体７１の左端による陰影３３に着目して、簡単な幾何学計算により、下記（１４）式、（１５）式のように表わされる。

ｘ_０ ^Ｌ＝Ｌ・Ｗｇ^Ｌ／（Ｌ−ｄ−ｈ） …（１４）
Ｘｆ＝（ｘ_０ ^Ｌ´−ｘ_０ ^Ｌ）・（Ｌ−ｄ−ｈ）／（ｄ＋ｈ） …（１５）
グリッド６中心から左上部吸収体７１の左端までの距離Ｗｇ^Ｌ，吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄ，吸収箔６ａの高さｈが既知である。Ｘ線撮像時である被検体Ｍがある状態でのＳＩＤ（Ｌ）も装置のハード情報などから既知の場合には、上記（１４）式から被検体がない状態での左上部吸収体７１による陰影位置ｘ_０ ^Ｌを求め、その求められた被検体がない状態での左上部吸収体７１による陰影位置ｘ_０ ^Ｌ´と、ステップＳ８で陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での左上部吸収体７１による陰影位置ｘ_０ ^Ｌ´とを上記（１５）式に代入して、被検体Ｍがある状態でのＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆを求める。

一方、Ｘ線撮像時である被検体Ｍがある状態でのＳＩＤ（Ｌ）が未知の場合には、右下部吸収体７２の右端による陰影３３に着目した、上記（１４）、（１５）式と同様の下記（１６）、（１７）式によりＬを求めた後に、焦点位置Ｘｆを求める。

ｘ_０ ^Ｒ＝Ｌ・Ｗｇ^Ｒ／（Ｌ−ｄ） …（１６）
Ｘｆ＝（ｘ_０ ^Ｒ´−ｘ_０ ^Ｒ）・（Ｌ−ｄ−ｈ）／（ｄ＋ｈ） …（１７）
上記（１４）〜（１７）式から、ｘ_０ ^Ｌ，ｘ_０ ^Ｒを消去して、下記（１８）式が得られる。

Ｌ＝（ｘ_０ ^Ｌ´−ｘ_０ ^Ｒ´）・ｄ・（ｄ＋ｈ）／
{（ｘ_０ ^Ｌ´−Ｗｇ^Ｌ）・ｄ−（ｘ_０ ^Ｒ´−Ｗｇ^Ｒ）・（ｄ＋ｈ）} …（１８）
グリッド６中心から右下部吸収体７２の右端までの距離Ｗｇ^Ｒは既知であり、その既知である距離距離Ｗｇ^Ｒを上記（１８）式に代入するとともに、ステップＳ８で陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での右下部吸収体７２による陰影位置ｘ_０ ^Ｒ´を代入して、被検体Ｍがある状態でのＳＩＤ（Ｌ）を求める。すなわち、ステップＳ８で被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇ（ｘ_０ ^Ｌ´，ｘ_０ ^Ｒ´）が求められているので、求められた陰影位置ｘｇと既知である距離Ｗｇ^Ｌ，Ｗｇ^Ｒや吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄ，吸収箔６ａの高さｈを上記（１８）式に代入することで、被検体Ｍがある状態でのＳＩＤ（Ｌ）を求める。求められたＳＩＤ（Ｌ）を上記（１４）、（１５）式あるいは上記（１６）、（１７）式に代入して、焦点位置Ｘｆを求めることができる。

このように、（ａ）陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇ（ｘ_０ ^Ｌ´，ｘ_０ ^Ｒ´），（ｂ）吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄおよび（ｃ）被検体がない状態でのＸ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置Ｘ_０に対する陰影位置ｘｇ（ｘ_０ ^Ｌ，ｘ_０ ^Ｒ）に基づいて、被検体Ｍがある状態でのＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆを焦点位置算出部４３は求める。焦点位置算出部４３で求められた被検体Ｍがある状態での焦点位置Ｘｆをパラメータ校正部４４に送り込む。

（ステップＳ１０）パラメータの校正
Ｘ線撮像の前に予め求められた物理量である直接線透過率Ｃｐおよび（透過散乱線強度Ｓｃに関する）変化率Ｒｃｓおよびそれに対応づけられたＦＰＤ３に対するＸ線管２の焦点位置Ｘｆの関係、および焦点位置算出部４３で求められた被検体Ｍがある状態での焦点位置Ｘｆに基づいて、直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓを校正する。

上述したように、直接線透過率Ｃｐの場合も、変化率Ｒｃｓの場合も、透過率補間部５３や変化率補間部５７によって離散的な距離Ｌ_ｓ＋１，Ｌ_ｓ＋２，Ｌ_ｓ＋３，…を考慮して補間が行われているが、吸収箔６ａの配置方向については考慮されていない。そこで、吸収箔６ａの配置方向をも考慮した補間（校正）を行うべく、ステップＳ１０でパラメータ（直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓ）の校正を行う。なお、この校正では、ＳＩＤ（Ｌ）の離散的な値（Ｌ_１，Ｌ_２，…，Ｌ_ｍ，Ｌ_ｍ＋１，…）についても考慮しているので、透過率補間部５３や変化率補間部５７で必ずしも離散的な距離を考慮した補間を行う必要はなく、透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐおよび変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓのみをパラメータ校正部４４に送り込んでもよい。

具体的には、図１６に示すように、離散的なＳＩＤ（Ｌ_１，Ｌ_２，…，Ｌ_ｍ，Ｌ_ｍ＋１，…）毎、かつ吸収箔６ａの配置方向（Ｙ方向）毎の離散的な焦点位置（Ｘｆ_−ｎ，Ｘｆ_−ｎ＋１，Ｘｆ_−ｎ＋２，…，Ｘｆ_０，…，Ｘｆ_ｎ−２，Ｘｆ_ｎ−１，Ｘｆ_ｎ）毎に直接線透過率Ｃｐおよび変化率ＲｃｓをＸ線撮像前に予め求める。直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓの算出方法については、ファントムＰｈあるいは実際のＸ線撮像に用いられる同じ被検体Ｍを用いて、Ｘ線管２を図１６のように離散的に移動させつつ、ステップＳ１〜Ｓ９を行って予め求めればよい。このようにして、パラメータ（直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓ）およびそれに対応づけられたＦＰＤ３に対するＸ線管２の焦点位置Ｘｆの関係をＸ線撮像の前に予め求める。本実施例では、Ｌ＝９００ｍｍからＬ＝１１００ｍｍまでの１０ｍｍ間隔の各位置毎に、Ｘｆを０．２ｍｍ間隔で−３ｍｍから＋３ｍｍまで移動した位置でのパラメータ（直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓ）を求める。

ステップＳ９で焦点位置算出部４３で求められた被検体Ｍがある状態での焦点位置Ｘｆが、図１６のどの位置に該当するのか当てはめ、その位置での直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓが校正後に得られた値であるとして、その直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓを取得する。なお、焦点位置算出部４３で求められた焦点位置Ｘｆが、図１６の離散的な値の間にある場合には、スムージング・補間計算により焦点位置Ｘｆを求める。補間計算は、ＳＩＤおよび（吸収箔６ａの配置方向での）焦点位置の両方を補間する２次元補間であり、もっとも簡単な補間方法としては直線近似補間法がある。このように予め実測で求められたパラメータを補間して求めているので、各パラメータの誤差を前もって評価することができ、離散的な位置のピッチ（間隔）を小さくすることで必要な精度が得られる。

（ステップＳ１１）強度の推定・補間
ステップＳ４でも述べたように、ステップＳ６で得られた画素値は、被検体Ｍのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇと同等である。同様に、画素特定部５１は、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を３つの画素の組み合わせとして特定する。そして、変化率算出部５６で求められた変化率Ｒｃｓ、変化率補間部５７で補間された変化率Ｒｃｓまたはパラメータ校正部４４で校正された変化率Ｒｃｓと、透過率算出部５２で求められた直接線透過率Ｃｐ、透過率補間部４３で補間された直接線透過率Ｃｐまたはパラメータ校正部４４で校正された直接線透過率Ｃｐとに基づいて、画素特定部５１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを第２強度推定部５４は再度に推定する。

ステップＳ４と同様に、連立方程式を解くことで透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定するが、ステップＳ４と異なる部分は、変化率Ｒｃｓというパラメータが考慮されている点と、透過散乱線強度Ｓｃに関する式と、推定直接線強度Ｐに関する式とがそれぞれ異なっている点である。なお、ステップＳ４と共通する箇所については、その説明を省略する。

ステップＳ１１では、透過散乱線強度Ｓｃは、グリッド６の吸収箔に変形などのような箔の不均一性がなく設置状態が理想的な場合の透過散乱線強度としている。透過散乱線強度Ｓｃがグリッド６の不均一性の為に生じる変化率を除けば、被検体が水柱（例えば水円柱）や人体などであり、放射線がＸ線やγ線の場合は、その変化が滑らかであることから、隣接する３つの画素間で等しいとする下記（１）´´式で表される。

Ｓｃ_ｎ−１＝Ｓｃ_ｎ＝Ｓｃ_ｎ＋１ …（１）´´

実測強度Ｇは推定直接線強度Ｐ・直接線透過率Ｃｐの積と透過散乱線強度Ｓｃ・変化率Ｒｃｓの積との和に等しいとする、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式（２）´´〜（４）´´式で表される。

Ｇ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ＋１＋Ｓｃ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ＋１ …（２）´´
Ｇ_ｎ＝Ｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ＋Ｓｃ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ …（３）´´
Ｇ_ｎ−１＝Ｐ_ｎ−１・Ｃｐ_ｎ−１＋Ｓｃ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ−１ …（４）´´

各画素の推定直接線強度Ｐは、ステップＳ３のアクリル平板のファントムＰｈの場合と異なり、被検体Ｍの形状、材質などによる変化があり、その変化は隣接する画素の推定直接線強度Ｐの補間演算で表わせるものとする。本実施例では、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）内での推定直接線強度Ｐの変化は下記（５）´´式のように直線近似できるものとする。

Ｐ_ｎ＝（Ｐ_ｎ＋１＋Ｐ_ｎ−１）／２ …（５）´´
推定直接線強度Ｐの補間方法については、直接線透過率Ｃｐの補間やステップＳ４の透過散乱線強度Ｓｃの補間でも述べたのと同様で、例えばラグランジェ補間を用いてもよく、通常において用いられる補間であれば特に上記（５）´´式に限定されない。

このような上記（１）´´〜（５）´´式から得られる連立方程式を解くことで、推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ（＝Ｓｃ_ｎ＋１＝Ｓｃ_ｎ−１）は、下記（６）´´〜（９）´´式のように求められる。

Ｓｃ_ｎ＝Ｇ_ｎ＋１／Ｒｃｓ_ｎ＋１−｛（Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ）
・Ｇ_ｎ＋１＋２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ＋１・
Ｇ_ｎ−１｝／（Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ＋１
・Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ＋Ｃｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ−１
・Ｒｃｓ_ｎ＋１ ^２） …（６）´´
Ｐ_ｎ−１＝｛（Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ）・Ｇ_ｎ＋１＋２Ｃｐ_ｎ−１
・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−１｝／（Ｃｐ_ｎ＋１・
Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ−１−２Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋Ｃｐ_ｎ・
Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１） …（７）´´
Ｐ_ｎ＝Ｇ_ｎ／Ｃｐ_ｎ−Ｒｃｓ_ｎ・［Ｇ_ｎ＋１／Ｒｃｓ_ｎ＋１−｛（Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ−１−
２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ）・Ｇ_ｎ＋１＋２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−Ｃｐ_ｎ・
Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−１｝／（Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ−１−
２Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ＋Ｃｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ−１・
Ｒｃｓ_ｎ＋１ ^２）］ …（８）´´
Ｐ_ｎ＋１＝Ｇ_ｎ＋１／Ｃｐ_ｎ＋１−Ｒｃｓ_ｎ−１・［｛（Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ−１−
２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ）・Ｇ_ｎ＋１＋２Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−Ｃｐ_ｎ・
Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｇ_ｎ−１｝／（Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ−１−
２Ｃｐ_ｎ＋１・Ｃｐ_ｎ−１・Ｒｃｓ_ｎ＋１・Ｒｃｓ_ｎ＋Ｃｐ_ｎ・Ｃｐ_ｎ−１・
Ｒｃｓ_ｎ＋１ ^２）］ …（９）´´
上記（６）´´〜（９）´´式を用いて求められた推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ（＝Ｓｃ_ｎ＋１＝Ｓｃ_ｎ−１）は、上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式の解に含まれる分母が“０”でないときに求められる値である。

上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式の解に含まれる分母が“０”のときには、上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式を解くことができないので、分母が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）では、そのときの推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１あるいは透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１が求められずに推定できないことになる。分母が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）場合の推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１あるいは透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ−１，Ｓｃ_ｎ，Ｓｃ_ｎ＋１の推定方法には、例えば下記の１）、２）の２つの方法がある。

１）の方法は、透過散乱線強度Ｓｃを先に求める方法である。グリッド６の吸収箔に変形などなく設置状態が理想的な場合の透過散乱線強度Ｓｃとしているので、先ず、分母が“０”でないときに得られた複数の透過散乱線強度Ｓｃ_ｎを用いて、分母が“０” のため未だ得られていない画素を含め、適切なスムージング・補間計算により全ての画素に対する透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ ^〜を求める。上記（１）´´式でも述べたように、被検体が水柱（例えば水円柱）や人体などであり、放射線がＸ線やγ線の場合は、変化は滑らかであることと、スムージングは統計変動誤差によるバラツキを低減させる効果もあり、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎの真値に近い値Ｓｃ_ｎ ^〜が得られる。このようにして求められた透過散乱線強度Ｓｃ_ｎ ^〜を、全ての画素について上記（３）式のＳｃ_ｎに代入し、推定直接線強度Ｐ_ｎを直接に求める。この方法では、上述のように、推定直接線強度Ｐに対して、分母が“０”でない画素の値からのスムージング・補間計算をしないので、推定直接線強度Ｐの画像に分解能の劣化が無いという大きな利点がある。

２）の方法は、上記（７）´´〜（９）´´式で既に得られた推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１を用いて、未だ得られていない推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１を、上記（５）´´式と同様に補間する方法である。すなわち、第２強度推定部５４で推定された推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１を強度補間部５５は補間する。このときの補間についても、通常において用いられる補間であれば特に上記（５）´´式に限定されない。強度補間部５５で補間された推定直接線強度Ｐ_ｎ−１，Ｐ_ｎ，Ｐ_ｎ＋１を表示部５などに送り込む。

このように、ステップＳ４と同様に、上記のように、透過散乱線強度Ｓｃ_ｎを先に求めてもよいし、推定直接線強度Ｐ_ｎを先に求めてもよい。

このように、ステップＳ１〜Ｓ１１を経て、ステップＳ１１で求められた推定直接線強度Ｐ_ｎを画素値として用いることで、散乱線やグリッド６による偽像を低減させたＸ線画像が適切に得られる。かかるＸ線画像を、上述した表示部５に表示出力してもよいし、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体に書き込んで記憶して、適宜必要に応じて読み出してもよいし、プリンタなどに代表される印刷手段に印刷出力してもよい。また、ステップＳ１１の１）の方法で推定直接線強度Ｐ_ｎよりも先に透過散乱線強度Ｓｃ_ｎを求めた場合には、後で推定直接線強度Ｐ_ｎを求めてからＸ線画像として表示部５や記憶媒体や印刷手段などに出力すればよい。

このようにグリッド６を備えると、散乱線（散乱Ｘ線）を除去することができるが、Ｘ線を吸収箔６ａが吸収することによる吸収箔６ａのＦＰＤ３への陰影（いわゆるモアレ縞）が生じる。通常、吸収箔６ａの配置方向の陰影の幅は一画素幅未満であるが、陰影の幅が一画素未満であれば、Ｘ線撮像の移動状況が把握し難い。逆に、陰影の幅が一画素幅以上になると、Ｘ線撮像に支障が生じる。そこで、本実施例に係るＸ線撮像装置によれば、上述した陰影３３の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体７を設けることで一部の吸収箔６ａの配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くしてグリッド６を構成する。このようにグリッド６を構成することで、マーカ用の吸収体７を設けた箇所の陰影３３の幅のみが一画素幅以上になり、撮像の位置関係にズレが生じたとしても陰影が移動したことを把握することができ、Ｘ線撮像の移動状況を把握することができる。また、マーカ用の吸収体７を設けた箇所以外では、Ｘ線撮像に支障が生じることもない。なお、本実施例のように陰影３３がかかっている画素を検出して陰影位置を求める場合には、陰影３３の幅が一画素幅以上であるので、ＳＩＤが長くなっても陰影３３の幅が画素幅よりも狭くなって陰影位置を求めることができないということがない。

本実施例では、好ましくは、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部において、マーカ用の吸収体７を設けている。ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部において、マーカ用の吸収体７を設けているので、被検体ＭのＸ線画像には影響は殆どない。また、好ましくは、Ｘ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３への垂線ＰＬを含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けている。垂線ＰＬを含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けているので、上述した垂線Ｌ方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離、すなわちＳＩＤが変化しても、マーカ用の吸収体７を設けた箇所の陰影位置は殆ど変化せず、着目する陰影画素を狭い範囲に限定することができる。

陰影の幅が二画素幅を超えるとＸ線撮像に却って支障が生じるので、本実施例では、好ましくは、陰影３３の幅が一画素幅以上、二画素幅以下になるように、マーカ用の吸収体７を設けることでグリッド６を構成している。また、陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影３２，３３の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、マーカ用の吸収体７を設けることでグリッド６を構成している。陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影３２，３３の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されているので、陰影３３が移動したことをより一層把握することができ、Ｘ線撮像の移動状況をより一層把握することができる。なお、長手方向に沿った複数画素の平均強度を求めれば、統計誤差などの変動要因を小さくすることもできる。

本実施例では、陰影画素検出機能を有したＦＰＤ３は、マーカ用の吸収体７の陰影３３がかかっている画素を中心とする複数の画素のＸ線強度を検出し、Ｘ線撮像に用いられる被検体Ｍのある状態でのＦＰＤ３の実測により求められた、陰影３３がかかっている画素の周囲にある複数の画素（本実施例では画素列ａ，ｂ，ｆ，ｇ）のＸ線強度に基づいて、陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素（本実施例では画素列ｃ，ｄ，ｅ）に陰影がかからないと仮定した場合での被検体Ｍのある状態での強度を第１強度推定部４１は推定する。

そして、陰影位置算出部４２は、（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）に基づいて、被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇを求める。すなわち、（Ａ）は、被検体Ｍのある状態でのＦＰＤ３の実測により求められた陰影が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度Ｉｃであり、（Ｂ）は、第１強度推定部４１で推定されたＸ線強度Ｉｃ^０´，Ｉｄ^０´，Ｉｅ^０´であり、（Ｃ）は、被検体がない状態での陰影３３が少なくとも一部にかかっている画素列ｃのＸ線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係（図１３を参照）である。このように、被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇを陰影位置算出部４２が求めることで、被検体Ｍがある状態で撮像の位置関係にズレが生じたとしてもズレが考慮された陰影位置ｘｇを正確に求めることができる。

また、本実施例では、焦点位置算出部４３は、（ａ），（ｂ）および（ｃ）に基づいて、被検体Ｍがある状態でのＦＰＤ３に対するＸ線管２の焦点位置Ｘｆを求める。すなわち、（ａ）は、陰影位置算出部４２で求められた被検体Ｍがある状態での陰影位置ｘｇ（ｘ_０ ^Ｌ´，ｘ_０ ^Ｒ´）であり、（ｂ）は、吸収箔６ａ・ＦＰＤ３間の距離ｄであり、（ｃ）は、被検体がない状態でのＸ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３へ垂線ＰＬを下ろした基準位置Ｘ_０に対する陰影位置ｘｇ（ｘ_０ ^Ｌ，ｘ_０ ^Ｒ）である。（ａ），（ｂ）および（ｃ）を用いた上記（１４）〜（１７）式による幾何学計算により、被検体Ｍがある状態でのＦＰＤ３に対するＸ線管２の焦点位置Ｘｆを求めることで、被検体Ｍがある状態でＸ線管２の焦点Ｆ、グリッド６およびＦＰＤ３の位置関係にズレが生じたとしてもズレが考慮された焦点位置Ｘｆを正確に求めることができる。

そして、パラメータ校正部４４は、（α）および（β）に基づいて、Ｘ線撮像時のＸ線強度に関する物理量（パラメータ）を校正する。すなわち、（α）は、Ｘ線撮像の前に予め求められたパラメータ（直接線透過率Ｃｐおよび透過散乱線強度Ｓｃに関する変化率Ｒｃｓ）およびそれに対応づけられたＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆの関係であり、（β）は、焦点位置算出部４３で求められた焦点位置Ｘｆである。このように、Ｘ線撮像の前に予め求められた直接線透過率Ｃｐ，変化率Ｒｃｓおよびそれに対応づけられたＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆの関係を用いて、Ｘ線撮像時の直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓを校正することで、Ｘ線撮像の前に予め求められた焦点位置Ｘｆごとのパラメータ（直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓ）の誤差を前もって評価することができ、Ｘ線撮像時のパラメータを正確に校正することができる。

上述した（α）の関係は、図１６に示すように、Ｘ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３への垂線ＰＬ方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離（すなわちＳＩＤ）の離散的な値（Ｌ_１，Ｌ_２，…，Ｌ_ｍ，Ｌ_ｍ＋１，…）毎で、吸収箔６ａの配置方向のＸ線管２の吸収箔６ａに対する離散的な位置（Ｘｆ_−ｎ，Ｘｆ_−ｎ＋１，Ｘｆ_−ｎ＋２，…，Ｘｆ_０，…，Ｘｆ_ｎ−２，Ｘｆ_ｎ−１，Ｘｆ_ｎ）毎のパラメータの関係である。Ｘ線撮像の前に予め求められたＳＩＤの離散的な値（Ｌ_１，Ｌ_２，…，Ｌ_ｍ，Ｌ_ｍ＋１，…）および吸収箔６ａの配置方向のＸ線管２の吸収箔６ａに対する離散的な位置（Ｘｆ_−ｎ，Ｘｆ_−ｎ＋１，Ｘｆ_−ｎ＋２，…，Ｘｆ_０，…，Ｘｆ_ｎ−２，Ｘｆ_ｎ−１，Ｘｆ_ｎ）毎のパラメータの誤差を前もって評価することができ、離散的な位置のピッチ（間隔）を小さくすることで必要な精度が得られる。

本実施例では、物理量（パラメータ）は、被検体のない状態での実測により求められたグリッド６による直接線（直接Ｘ線）の透過前および透過後の透過率である直接線透過率Ｃｐ、およびグリッド６を透過した後の散乱線（散乱Ｘ線）強度である透過散乱線強度Ｓｃに関する変化率Ｒｃｓである。パラメータが、直接線透過率Ｃｐ、および（透過散乱線強度Ｓｃに関する）変化率Ｒｃｓの場合には、（α）の関係は、上述したようにＸ線撮像の前に予め求められた直接線透過率Ｃｐ・変化率Ｒｃｓおよびそれに対応づけられたＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆの関係である。この場合、パラメータ校正部４４は、Ｘ線撮像時の直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓをそれぞれ校正する。そして、被検体Ｍのある状態で実測でのグリッドを透過した後のＸ線強度である実測強度Ｇと校正された直接線透過率Ｃｐおよび変化率Ｒｃｓとに基づいて、第２強度推定部５４は、グリッド６を透過する前の直接Ｘ線強度である推定直接線強度Ｐを推定する。したがって、推定直接線強度Ｐを直接線として推定することで、撮像の位置関係にズレが生じたとしてもグリッド６に起因した偽像を除去することができ、ＦＰＤ３やＸ線管２の重量による位置関係がずれるような装置（例えばＣ型アームを用いたＣＶＳ装置）にも適用して、偽像を除去することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明したが、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線など）に適用してもよい。

（２）上述した実施例では、放射線撮像装置は、医用等に用いられる、図１に示すような天板１に被検体を載置して撮影を行う構造であったが、これに限定されない。例えば、工業用等に用いられる非破壊検査装置のように被検体（この場合には検査の対象物が被検体）をベルト上に運搬させて撮影を行う構造であってもよいし、医用等に用いられるＸ線ＣＴ装置などのような構造であってもよい。

（３）上述した実施例では、グリッドに代表される散乱放射線除去手段として、エアグリッドを採用したが、これに限定されない。空隙の他に、アルミニウムや有機物質などのようにＸ線に代表される放射線を透過させる中間物質で構成されたグリッドでもよい。また、図１７に示すように、クロスグリッドでもよい。具体的には、図３中のＸ方向に沿った吸収箔６ａと中間層６ｃとを図３中のＹ方向に順に交互に並べるとともに、図３中のＹ方向に沿った吸収箔６ｂと中間層６ｃとを図３中のＸ方向に順に交互に並べることで、吸収箔６ａと吸収箔６ｂとを互いにクロスさせる。ここで、図３中のＸ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の行方向に平行であり、図３中のＹ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の列方向に平行である。したがって、吸収箔６ａ，６ｂの配置方向が検出素子ｄの行方向および列方向の両方向に対して平行である。この場合、マーカ用の吸収体７を実施例の図４のように吸収箔６ａに沿って設けてもよいし、吸収箔４ｂに沿って設けてもよい。また、マーカ用の吸収体７を吸収箔６ａに沿って設けるとともに、マーカ用の吸収体７を吸収箔６ｂに沿って設けてもよい。

（４）上述した実施例では、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部において、マーカ用の吸収体７を設けたが、被検体の放射線画像（実施例ではＸ線画像）には影響がない場合あるいは影響を考慮しない場合には、例えばＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の中央にマーカ用の吸収体７を設けてもよい。

（５）上述した実施例では、放射線照射手段（実施例ではＸ線管２）の焦点から放射線検出手段（実施例ではフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３）への垂線を含んだ領域にマーカ用の吸収体７を設けたが、ＳＩＤの変化でもマーカ用の吸収体７を設けた箇所の陰影位置が殆ど変化しない場合あるいは変化を考慮しない場合には、垂線以外の領域（例えばＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の中央）にマーカ用の吸収体７を設けてもよい。なお、実施例の図４に示すように、垂線ＰＬは必ずしもＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の端部である必要はなく、ＦＰＤ３の有効視野領域３Ａ内の中央に垂線を下ろすように設定してもよい。

（６）マーカ用の吸収体７の個数については、特に限定されない。例えば、図５に示すように複数箇所にマーカ用の吸収体７を設けてもよい。

（７）上述した実施例では、陰影３３の幅が一画素幅以上、二画素幅以下になるように、マーカ用の吸収体７を設けることでグリッド６を構成したが、陰影の幅が二画素幅を超えても放射線撮像（実施例ではＸ線撮像）に支障がなければ、あるいは支障を考慮しなければ、陰影の幅は二画素幅を超えてもよい。

（８）上述した実施例では、陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影３２，３３の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、マーカ用の吸収体７を設けることでグリッド６を構成したが、陰影３３の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の陰影３２，３３の長さに沿って一画素で形成されてもよい。

（９）上述した実施例では、校正の対象となった物理量（パラメータ）は直接線透過率および変化率であったが、これらに限定されない。放射線撮像時の放射線強度に関する物理量であれば、例えば実測強度（画素値）であってもよい。パラメータが実測強度の場合には、図１６に示すように、Ｘ線管２の焦点ＦからＦＰＤ３への垂線ＰＬ方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離（すなわちＳＩＤ）の離散的な値（Ｌ_１，Ｌ_２，…，Ｌ_ｍ，Ｌ_ｍ＋１，…）毎で、吸収箔６ａの配置方向のＸ線管２の吸収箔６ａに対する離散的な位置（Ｘｆ_−ｎ，Ｘｆ_−ｎ＋１，Ｘｆ_−ｎ＋２，…，Ｘｆ_０，…，Ｘｆ_ｎ−２，Ｘｆ_ｎ−１，Ｘｆ_ｎ）毎に実測強度ＧをＸ線撮像前に予め求めることで、Ｘ線撮像の前に予め求められた実測強度およびそれに対応づけられたＸ線管２に対するＦＰＤ３の焦点位置Ｘｆの関係を求めることができる。

実施例に係るＸ線撮像装置のブロック図である。フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の検出面の模式図である。一般的なグリッドの概略図である。（ａ）はＸ線管を併記したグリッド、ＦＰＤおよびマーカ用の吸収体の全体概略を示す斜視図、（ｂ）はマーカ用の吸収体およびその周辺の拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＡからの矢視断面図である。ＦＰＤの有効視野領域の説明に供するＦＰＤの概略平面図である。陰影がかかっている画素を中心とする複数の画素を模式的に示した概略図である。実施例に係る具体的な画像処理部の構成およびデータの流れを示したブロック図である。実施例に係る一連のＸ線撮像の流れを示すフローチャートである。一連のＸ線強度および基準位置の関係の実測の流れを示すフローチャートである。被検体のない状態でのＸ線撮像を模式的に示した図である。ＳＩＤと直接Ｘ線透過率および透過散乱線強度の変化率との関係を模式的に示したグラフである。アクリル平板のファントムを被検体として用いる場合の被検体のある状態でのＸ線撮像を模式的に示した図である。Ｘ線強度および陰影位置の関係のグラフである。図１４は、陰影がかからないと仮定した強度の推定に用いられる陰影画素および各強度の実測結果のグラフである。焦点位置を求めるために用いられる各陰影位置や焦点位置の関係を模式的に示した側面図である。離散的なＳＩＤ毎の離散的な焦点位置の位置関係を模式的に示した図である。変形例に係るクロスグリッドの概略図である。

２ … Ｘ線管
３ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
３Ａ … 有効視野領域
３１ … 画素
３２ … 吸収箔の陰影
３３ … マーカ用の吸収体の陰影
３４ … 陰影画素
ｄ … 検出素子
６ … グリッド
６ａ … 吸収箔
４１ … 第１強度推定部
４２ … 陰影位置算出部
４３ … 焦点位置算出部
４４ … パラメータ校正部
５４ … 第２強度推定部
７ … マーカ用の吸収体
ｘｇ … 陰影位置
Ｘｆ … 焦点位置
Ｃｐ … 直接線透過率
Ｒｃｓ … 変化率
Ｍ … 被検体

Claims

放射線画像を得る放射線撮像装置であって、散乱放射線を除去する散乱放射線除去手段と、放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段とを備え、前記散乱放射線を吸収する各々の吸収層の間隔が、前記放射線画像を構成する各々の画素の間隔よりも大きくなるように前記散乱放射線除去手段を構成するとともに、放射線を前記吸収層が吸収することによる吸収層の前記放射線検出手段への前記吸収層の配置方向の陰影の幅が少なくとも一画素幅以上になるように、別途にマーカ用の吸収体を設けることで一部の前記吸収層の配置方向の幅を各々の画素の間隔よりも厚くして前記散乱放射線除去手段を構成することを特徴とする放射線撮像装置。
請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出手段の有効視野領域内の端部において、前記マーカ用の吸収体を設けることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項１に記載の放射線撮像装置において、放射線を照射する放射線照射手段を備え、前記放射線照射手段の焦点から前記放射線検出手段への垂線を含んだ領域に前記マーカ用の吸収体を設けることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記陰影の幅が一画素幅以上、二画素幅以下になるように、前記マーカ用の吸収体を設けることで前記散乱放射線除去手段を構成することを特徴とする放射線撮像装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記陰影の幅が少なくとも一画素以上になった区域が、長手方向の前記陰影の長さに沿って少なくとも二画素以上に亘って形成されるように、前記マーカ用の吸収体を設けることで前記散乱放射線除去手段を構成することを特徴とする放射線撮像装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記陰影がかかっている画素を中心とする複数の画素の放射線強度を検出する陰影画素検出手段と、放射線撮像に用いられる被検体のある状態での前記陰影画素検出手段の実測により求められた、前記陰影がかかっている画素の周囲にある複数の画素の放射線強度に基づいて、前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素に前記陰影がかからないと仮定した場合での前記被検体のある状態での放射線強度を推定する第１強度推定手段と、（Ａ）前記被検体のある状態での前記陰影画素検出手段の実測により求められた前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と、（Ｂ）前記第１強度推定手段で推定された放射線強度と、（Ｃ）被検体がない状態での前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係とに基づいて、前記被検体がある状態での陰影位置を求める陰影位置算出手段とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項６に記載の放射線撮像装置において、前記（Ｃ）である、被検体がない状態での前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係は、被検体がない状態での複数の前記陰影位置、および各々の前記陰影位置での前記陰影がかかっている部分の面積と前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の総面積との比の関係であることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項６に記載の放射線撮像装置において、前記（Ｃ）である、被検体がない状態での前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度およびそれに対応づけられた陰影位置の関係は、被検体がない状態で前記マーカ用の吸収体を前記吸収層の配置方向に沿って逐次に移動させた場合での複数の前記陰影位置、および被検体のない状態での前記陰影画素検出手段の実測により求められた、各々の前記陰影位置での前記陰影が少なくとも一部にかかっている画素の放射線強度と当該画素に前記陰影がかかっていないときの放射線強度との比の関係であることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項６から請求項８のいずれかに記載の放射線撮像装置において、放射線を照射する放射線照射手段と、（ａ）前記陰影位置算出手段で求められた前記被検体がある状態での陰影位置と、（ｂ）前記吸収層・前記放射線検出手段間の距離と、（ｃ）被検体がない状態での前記放射線照射手段の焦点から前記放射線検出手段へ垂線を下ろした基準位置に対する前記陰影位置とに基づいて、前記被検体がある状態での前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置を求める焦点位置算出手段と、（α）放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置の関係と、（β）前記焦点位置算出手段で求められた前記焦点位置とに基づいて、放射線撮像時の前記物理量を校正する物理量校正手段とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項９に記載の放射線撮像装置において、前記（α）である、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置の関係は、前記放射線照射手段の焦点から前記放射線検出手段への垂線方向の放射線照射手段の放射線検出手段に対する距離の離散的な値毎で、前記吸収層の配置方向の放射線照射手段の吸収層に対する離散的な位置毎の前記物理量の関係であることを特徴とする放射線撮像装置。
請求項９または請求項１０に記載の放射線撮像装置において、前記物理量は、被検体のない状態での実測により求められた前記散乱放射線除去手段による直接放射線の透過前および透過後の透過率である直接線透過率、および前記散乱放射線除去手段を透過した後の散乱放射線強度である透過散乱線強度に関する変化率であるとともに、前記（α）である、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に関する物理量およびそれに対応づけられた前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置の関係は、放射線撮像の前に予め求められた放射線強度に基づく前記直接線透過率・前記透過散乱線強度に関する変化率およびそれらに対応づけられた前記放射線検出手段に対する前記放射線照射手段の焦点位置の関係であって、前記物理量校正手段は、放射線撮像時の前記直接線透過率および前記透過散乱線強度に関する変化率をそれぞれ校正し、前記被検体のある状態で実測での前記散乱放射線除去手段を透過した後の放射線強度である実測強度と前記校正された直接線透過率および透過散乱線強度に関する変化率とに基づいて、前記散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度である推定直接線強度を推定する第２強度推定手段とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。