JP5334657B2 - 放射線画像処理装置および方法ならびにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数方向から撮像した放射線画像に基づいて３次元画像の生成を行う放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムに関するものである。

近年、ＣＴ装置等を用いて被写体を複数の角度から放射線撮影して複数の放射線画像を取得し、取得した放射線画像を再構成することにより３次元画像（ボリュームデータ）を生成することが行われている。３次元画像を生成する際の位置合わせを行うため、各放射線画像を取得する際には規定の位置にマーカーが配置され、放射線画像内に映り込んだマーカーを用いて位置合わせが行われる。

ここで、マーカーが映り込んだマーカー領域内の画素は、正確な被写体像を表しておらず画質の劣化の原因となる。そこで、３次元画像を生成する際にマーカー領域の画素値の補間を行うことが提案されている（たとえば特許文献１参照）。この特許文献１には、マーカーの像領域の画素値をその周辺画素の画素値で補間する方法が開示されている。

特開２００５−２１３４５号公報

しかし、上記特許文献１に示すように、マーカー領域の周辺画素を用いて補間した場合、必ずしもマーカー上の被写体像の状態を示す画素値にはならないという問題がある。

そこで、本発明は、放射線画像においてマーカーに重なった被写体の像を精度良く復元することができる放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。

本発明の放射線画像処理装置は、被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出するマーカー検出手段と、マーカー検出手段により検出されたマーカー領域内の画素値に対し放射線撮影時の曝射条件に基づいて補正処理を施すマーカー補正手段と、各放射線画像内のマーカー領域を用いて各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成する３次元画像生成手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の放射線画像処理方法は、被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出し、検出したマーカー領域内の画素値に対し放射線撮影時の曝射条件に基づいて補正処理を施し、各放射線画像内のマーカー領域を用いて各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成することを特徴とするものである。

本発明の放射線画像処理プログラムは、コンピュータに、被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出し、検出したマーカー領域内の画素値に対し放射線撮影時の曝射条件に基づいて補正処理を施し、各放射線画像内のマーカー領域を用いて各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成することを実行させることを特徴とするものである。

ここで、マーカーは、放射線画像内においてマーカーの位置を認識することができるとともにマーカー上の被写体像を認識できるような放射線透過率を有するものであれば、どのような放射線透過特性を有するものであってもよい。

さらに、マーカー補正手段は、マーカー領域内の画素値に基づいてマーカー領域内の補正を行うものであればその手法を問わず、たとえば放射線画像の撮影時の曝射条件を取得する曝射条件取得手段と、曝射条件毎に異なる補正係数を記憶した補正テーブルと、曝射条件取得手段により取得された曝射条件に基づき補正テーブルからマーカー領域の補正に用いる補正係数を選択し、マーカー領域の補正を行う補正処理手段とを備えたものであってもよい。

なお、マーカー検出手段は、被写体およびマーカーに対する放射線源および放射線検出器の位置に基づいて各放射線画像内からマーカー領域を検出するとともに、マーカーが放射線源と被写体との間に位置しているか被写体と放射線検出器との間に位置しているかを検出するものであってもよい。このとき、マーカー補正手段は、マーカー検出手段により検出されたマーカーの位置に基づいて補正度合いを変更する機能を有するものであってもよい。

さらに、曝射条件は、マーカー上に照射される放射線量を決定する条件であればその種類を問わず、たとえば放射線源におけるターゲットの材質および／または管電圧であってもよいし、放射線源のフィルタもしくは絞り等の情報であってもよい。

また、マーカー補正手段は、補正後のマーカー領域の画素値とマーカー領域に隣接した隣接画素の画素値とを比較し、画素値が設定しきい値以上離れている場合にマーカー領域と隣接画素の画素値とが略連続するようにマーカー領域の画素値を修正する機能を有するものであってもよい。

また、放射線画像処理装置は、被写体の厚みを取得する厚み情報取得手段をさらに有するものであってもよい。このとき、マーカー補正手段は、厚み検出手段により検出された被写体の厚みに基づいてマーカー領域内の画素値を補正する機能を有するものであってもよい。

本発明の放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムによれば、被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出し、検出したマーカー領域内の画素値に対し放射線撮影時の曝射条件に基づいて補正処理を施し、各放射線画像内のマーカー領域を用いて各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成することにより、マーカー領域内の被写体像をマーカー領域以外の画素値から補間するのではなく、マーカー領域内の画素値を用いて曝射条件の変化に合わせて補正するため、精度良くマーカー領域内の被写体像を再現することができるとともに、３次元画像のアーティファクトの発生を抑制することができる。

なお、マーカー補正手段が、放射線撮影時の曝射条件を取得する曝射条件取得手段と、曝射条件毎に異なる補正係数を記憶した補正テーブルと、曝射条件取得手段により取得された曝射条件に基づき、補正テーブルからマーカー領域の補正に用いる補正係数を選択し、マーカー領域の補正を行う補正処理手段とを備えたものであるとき、各曝射条件毎にマーカー領域内の放射線照射特性が略一定であることに基づき補正テーブルを参照して補正係数を決定するため、高速に精度良くマーカー領域内の被写体像を再現することができるとともに、３次元画像のアーティファクトの発生を抑制することができる。

また、マーカー検出手段が、被写体およびマーカーに対する放射線源および放射線検出器の位置に基づいて各放射線画像内からマーカー領域を検出するとともに、マーカーが放射線源と被写体との間に位置している位置関係にあるか被写体と放射線検出器との間に位置している位置関係にあるかを検出するものであり、マーカー補正手段が、マーカー検出手段により検出されたマーカーの位置関係に基づいて補正度合いを変更する機能を有するものであれば、放射線撮影を行う際の放射線源および放射線検出器とマーカーとの位置および距離が変化することにより、各放射線画像におけるマーカー領域内の放射線照射特性が変化した場合であっても、高速に精度良くマーカー領域の被写体像の補正を行うことができる。

さらに、マーカー補正手段が、補正後のマーカー領域の画素値とマーカー領域に隣接した隣接画素の画素値とを比較し、画素値が設定しきい値以上離れている場合にマーカー領域と隣接画素の画素値とが略連続するようにマーカー領域の画素値を修正する機能を有するものであれば、マーカー領域の境界における３次元画像におけるアーティファクトの発生を抑制することができる。

また、被写体の厚みを検出する厚み検出手段をさらに有し、マーカー補正手段が、厚み検出手段により検出された被写体の厚みに基づいてマーカー領域内の画素値を補正する機能を有するものであるとき、被写体の厚みによりマーカー領域内の放射線照射特性が変化することを考慮した補正を行うことができるため、精度良くマーカー領域内の被写体像を補正することができる。

本発明の放射線画像処理装置の好ましい実施形態を示すブロック図 図１の放射線撮影装置において被写体およびマーカーと放射線源および放射線画像検出器との位置関係が変化する様子を示す模式図 図１の放射線撮影装置において被写体およびマーカーと放射線源および放射線画像検出器との位置関係が変化する様子を示す模式図 図１の放射線源のターゲットとしてタングステンを用いた場合の異なる管電圧に対するＸ線強度特性を示すグラフ 図１の放射線源のターゲットとして異なる材料を用いた場合の管電圧−Ｘ線強度特性を示すグラフ 図１の補正テーブルの一例を示す模式図 図１の補正処理手段による補正前のマーカー領域とその周辺との画素値の一例を示す模式図 図１の補正処理手段による補正後のマーカー領域とその周辺との画素値の一例を示す模式図 図１の補正処理手段による補正後のマーカー領域とその周辺との画素値の一例を示す模式図 本発明の放射線画像処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の放射線画像処理装置の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の放射線画像処理装置の一例を示す外観図である。放射線画像処理装置１０は、様々な方向から被写体を撮影する放射線撮影装置１により取得された複数の放射線画像Ｐを用いて３次元画像を生成するものである。ここで、放射線撮影装置１は、放射線源２および放射線検出器３を有しており、これらは撮影制御ユニット４により制御されている。放射線源２および放射線検出器３は被写体Ｓを中心に回転可能になっており、被写体Ｓは寝台が移動することにより放射線源２および放射線検出器３に対し回転軸方向に移動する。

そして、放射線撮影装置１は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、被写体Ｓと放射線源２および放射線検出器３との相対位置をらせん状に変化させながら複数の放射線画像Ｐを撮影する。この複数の放射線画像Ｐを取得する際、放射線画像処理装置１０において各放射線画像Ｐの位置合わせを行うためのマーカーＭＰが被写体上に配置される。このマーカーはたとえば球形のステンレススチール等公知のものからなり、マーカーＭＰ上の被写体像が放射線検出器３で検出可能な程度の放射線透過率を有する厚さ等からなっている。そして、マーカーＭＰは放射線撮影時に被写体Ｓを設置する寝台上の所定の位置に複数配置される。

一方、図１の放射線画像処理装置１０は、画像取得手段２０、マーカー検出手段３０、マーカー補正手段４０、３次元画像生成手段６０を備えている。なお、図１のような放射線画像処理装置１０の構成は、補助記憶装置に読み込まれた放射線画像処理プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。また、この放射線画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。

画像取得手段２０は、上述した放射線撮影装置１において被写体Ｓ上にマーカーＭＰを配置した状態で被写体Ｓを複数の方向から撮影した際の複数の放射線画像Ｐを取得するものである。

マーカー検出手段３０は各放射線画像内からマーカー領域ＭＰＲを検出するものである。具体的には、マーカー検出手段３０は、放射線源２および放射線検出器３の撮影位置と既知の寝台上のマーカーＭＰの位置から各放射線画像Ｐ内のマーカー領域ＭＰＲを検出する。つまり、マーカーＭＰは寝台に対し所定の位置に設置されるものであるため、放射線画像Ｐ内のいずれの位置にどのような大きさでマーカー領域ＭＰＲが移り出されるかは放射線源２および放射線検出器３の位置がわかれれば検出することができる。そこで、マーカー検出手段３０は、撮影制御ユニット４のうち放射線源２および放射線検出器３の移動を制御する位置制御手段４ａから放射線源２および放射線検出器３の位置を取得し、各放射線画像Ｐ内からマーカー領域ＭＰＲを検出する。

さらに、マーカー検出手段３０は、放射線源２および放射線検出器３が被写体Ｓを中心に回転したとき、各放射線画像ＰにおいてマーカーＭＰが放射線源２と被写体Ｓとの間に位置した状態で撮影されたものであるか（図２Ａ参照）、被写体Ｓと放射線検出器３との間に位置した状態で撮影されたものであるか（図２Ｂ参照）を検出する機能を有している。

マーカー補正手段４０は、マーカー検出手段３０により検出されたマーカー領域ＭＰＲ内の画素値に対し放射線撮影時の曝射条件ＲＣに基づいて補正処理を施すものであって、曝射条件取得手段４１、補正処理手段４２、補正テーブルＲＴを備えている。

曝射条件取得手段４１は、放射線撮影時の曝射条件ＲＣを取得するものであって、たとえば放射線源２におけるターゲットの材質および／または管電圧を取得するものである。ここで、図３はＸ線管のターゲットとしてタングステンを用いた場合の異なる管電圧毎の放射線強度特性を示すグラフであり、図４はＸ線管のターゲットとしてモリブデンおよびロジウムを用いた場合の放射線強度特性を示すグラフである。図３に示すようにターゲットの材料としてタングステンを用いた場合であっても、管電圧の大きさにより放射線強度特性が変化する。また、図４に示すように、ターゲットの材料が異なる場合にも放射線強度特性が変化する。これは、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値も曝射条件ＲＣにより変化することを意味する。そこで、曝射条件ＲＣに合わせた補正を行うことができるようにするため、曝射条件取得手段４１は各放射線画像撮影時における曝射条件ＲＣを取得する。

なお、曝射条件取得手段４１は、ターゲットの材料および管電圧を曝射条件ＲＣとして取得する場合について例示しているが、マーカーＭＰに照射される放射線量に関連する曝射条件ＲＣであれば他の条件を取得するようにしてもよい。たとえば、放射線源２からマーカーＭＰに照射される放射線量は、放射線源２の開口に設けられたフィルタや絞り等によっても変化する。そこで、曝射条件取得手段４１は、フィルタや絞りの状態等を曝射条件ＲＣとして取得するようにしてもよい。

図１の補正処理手段４２は、曝射条件取得手段４１により取得された曝射条件ＲＣに基づきマーカー領域ＭＰＲの補正に用いる補正係数ａを選択し、マーカー領域ＭＰＲの補正を行うものである。図５は補正テーブルＲＴの一例を示す模式図である。補正テーブルＲＴには上述したターゲットの材料毎に管電圧に対応した補正係数ａが記憶されており、補正処理手段４２は曝射条件ＲＣに基づいて補正テーブルＲＴの中から補正処理に用いる補正係数ａを選択する。そして、補正処理手段４２は、下記式（１）によりマーカー領域ＭＰＲ内の画素値ＭＰ（ｘ、ｙ）の補正を行い、補正後のＲ（ｘ、ｙ）を生成する。
Ｒ（ｘ、ｙ）＝ａ×ＭＰ（ｘ、ｙ） ・・・（１）
これにより、マーカーＭＰに照射された放射線量に応じてマーカー領域ＭＰＲの画素値の補正を行うことができるため、精度良くマーカー領域ＭＰＲ内における被写体像を再現することができる。なお、補正の精度を向上させるために、補正係数ａは一定値ではなく、位置に応じた変数として、ａ（ｘ、ｙ）としてもよい。

さらに、補正処理手段４２は、曝射条件取得手段４１により検出されたマーカーＭＰと放射線源２および放射線検出器３との位置関係に基づいて補正度合いを変更する機能を有している。具体的には、補正テーブルＲＴには、放射線源２と被写体Ｓとの間にマーカーＭＰが存在する場合の第１補正係数ａ１と、被写体Ｓと放射線検出器３との間にマーカーＭＰが存在する場合の第２補正係数ａ２とが記憶されている。そして、補正処理手段４２は、マーカーＭＰの位置関係に基づいて第１補正係数ａ１もしくは第２補正係数ａ２のいずれか一方を選択する。

つまり、図２Ａおよび図２Ｂに示すように放射線源２および放射線検出器３が移動することにより、放射線源２および放射線検出器３とマーカーＭＰとの位置関係が変化し、位置関係の変化により放射線検出器３上に写像されるマーカー像の特性が変化する。たとえば図２Ａのように、マーカーＭＰが放射線源２と被写体Ｓとの間に位置している場合、放射線源２から照射された放射線の全エネルギーがマーカーＭＰに照射された後に被写体Ｓに照射される。このため、放射線画像Ｐ内のマーカー像のコントラストは大きくなる。

一方、図２Ｂのように、マーカーＭＰが被写体Ｓと放射線検出器３との間に位置している場合、マーカーＭＰには低エネルギー成分は被写体Ｓにおいて吸収された後の高エネルギー成分のみが照射されることになる。したがって、放射線画像Ｐ内のマーカー像のコントラストは小さくなる。このように、放射線源２および放射線検出器３とマーカーＭＰとの位置関係により、上述したマーカー像の大きさのみならずマーカー像のコントラスト特性も変化する。

なお、補正テーブルＲＴにおいて各曝射条件ＲＣ毎に第１補正係数ａ１および第２補正係数ａ２が記憶されている場合について例示しているが、補正テーブルＲＴには曝射条件ＲＣ毎に１つの補正係数ａのみを記憶しておき、マーカーＭＰと放射線源２および放射線検出器３との位置関係に応じて所定の調整係数ｂを式（１）に乗算して位置関係に応じた画素値の補正を行うようにしてもよい。

さらに、補正処理手段４２は、マーカー領域ＭＰＲの補正後の画素値Ｒ（ｘ、ｙ）とマーカー領域ＭＰＲに隣接した隣接画素の画素値とを比較し、補正後のマーカー領域ＭＰＲの外周の画素値が設定しきい値Ｒｒｅｆ以上離れている場合にマーカー領域ＭＰＲと隣接画素の画素値とが略連続するようにマーカー領域ＭＰＲ内の画素値を修正する機能を有している。

たとえば図６Ａに示すように、マーカー領域ＭＰＲ内の補正後の画素値が周辺の画素値に比べて小さいもしくは大きくなってしまう場合があり、アーティファクトの原因となる。そこで、補正処理手段４２は、マーカー領域ＭＰＲの境界部分の画素値と、マーカー領域ＭＰＲ外の画素値とを比較し、両者の差分が設定しきい値以上の場合には、図６Ｂに示すように、補正処理手段４２は補正係数ａを調整することによりマーカー領域ＭＰＲ内の画素値を補正する。これにより、マーカー領域ＭＰＲの境界部分における画質の劣化を防止することができる。但し、ビームハードニングの影響により、上述のように補正係数を調整したとしてもマーカー領域ＭＰＲの境界に段差が発生する場合がある。このとき、図６Ｃに示すように、補正処理手段４２はマーカー領域ＭＰＲの境界と隣接画素の画素値が連続するようにマーカー領域ＭＰＲ内の画素値の調整を行う。

図１の放射線画像処理装置１０は厚み検出手段５０をさらに有している。厚み検出手段５０は、放射線撮影装置１に備え付けられた厚みセンサ５等により検出された被写体Ｓの厚みを取得するものである。そして、マーカー補正手段４０は、厚み検出手段５０により検出された厚みに基づいてマーカー領域ＭＰＲ内の画素値を補正する。たとえば被写体Ｓの厚さが厚ければ厚いほど補正処理手段４２は補正係数ａの値を大きくするように調整する。これにより、被写体Ｓの厚みに起因するマーカー領域ＭＰＲ内の画素値の変化に合わせた補正を行うことができるため、より精度良くマーカー領域ＭＰＲ内の被写体像を表すような補正を行うことができる。

３次元画像生成手段６０は、各放射線画像Ｐ内のマーカー領域ＭＰＲを用い各放射線画像Ｐの位置合わせを行うとともに、画像補正手段により補正された複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成する機能を有する。なお、３次元画像生成手段６０における３次元画像の生成方法はどのような方法であってもよく、ボリュームレンダリング法、ボクセル法、幾何モデル法等公知の技術を用いることができる。

このように、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値を用いて補正を行った複数の放射線画像Ｐを用いて３次元画像を生成することにより、マーカーＭＰに重なった被写体Ｓの情報を適切に復元することができるため、高精度の３次元画像を得ることができるとともに、アーティファクトとの発生を抑制することができる。すなわち、従来のように、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値をその周辺画素の画素値を用いて補間する場合、周辺画素は必ずしもマーカー領域ＭＰＲ内の被写体の状態を示すものではないため、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値は被写体の状態を正確に表したものではないという問題がある。一方、上述したマーカー補正手段４０において、透過率の高いマーカーＭＰを用いて放射線撮影を行い、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値を用いて補正を行うことにより、マーカーＭＰの映り込みによる画質の劣化を防止しながらも、マーカー領域ＭＰＲ内の被写体Ｓの状態を精度良く表すことができる。

図７は本発明の放射線画像処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図７を参照して放射線画像処理方法について説明する。まず、ＣＴ装置１により放射線源２および放射線検出器３が被写体Ｓの周りを回転するとともに、被写体Ｓが回転軸方向に移動しながら放射線撮影が行われることにより、複数の放射線画像Ｐが逐次画像取得手段２０により取得される（ステップＳＴ１）。このとき、各放射線画像Ｐを撮影した際の放射線源２における曝射条件ＲＣが曝射条件取得手段４１により取得されるとともに、放射線源２および放射線検出器３の回転位置θがマーカー検出手段３０により検出される（ステップＳＴ２）。

その後、マーカー検出手段３０において、回転位置θに基づいて各放射線画像Ｐ内のマーカー領域ＭＰＲが検出される（ステップＳＴ３、図２Ａ、図２Ｂ参照）。そして、マーカー補正手段４０によりマーカー領域ＭＰＲ内の画素値が補正される（ステップＳＴ４）。このとき、曝射条件取得手段４１により曝射条件ＲＣが取得され、補正処理手段４２において曝射条件ＲＣに応じて変化する補正係数ａを用いて式（１）に基づき画素値の補正が施される。このマーカー領域ＭＰＲの補正が各放射線画像Ｐに対し行われる。その後、３次元画像生成手段６０によりボリュームレンダリング法等により、各放射線画像Ｐのマーカー領域ＭＰＲに基づき複数の放射線画像Ｐの位置合わせが行われるとともに、補正後の各放射線画像Ｐを用いて３次元画像等が生成される（ステップＳＴ５）。

上記実施の形態によれば、被写体Ｓ上にマーカーＭＰを配置した状態で被写体Ｓを複数の方向から撮影することにより取得されたマーカー領域ＭＰＲ上の被写体像が透過している複数の放射線画像Ｐ内からそれぞれマーカー領域ＭＰＲを検出し、検出したマーカー領域ＭＰＲ内の画素値を曝射条件ＲＣに基づいて補正し、補正した複数の放射線画像Ｐを用いて３次元画像を生成することにより、マーカー領域ＭＰＲ内の被写体像をマーカー領域ＭＰＲ以外の画素値から補間するのではなく、マーカー領域ＭＰＲ内の画素値を用いて曝射条件ＲＣの変化に合わせて補正するため、精度良くマーカー領域ＭＰＲ内の被写体像を再現することができるとともに、３次元画像のアーティファクトの発生を抑制することができる。

なお、マーカー補正手段４０が、放射線撮影時の曝射条件ＲＣを取得する曝射条件取得手段４１と、曝射条件ＲＣ毎に異なる補正係数ａを記憶した補正テーブルＲＴと、曝射条件取得手段４１により取得された曝射条件ＲＣに基づき、補正テーブルＲＴからマーカー領域ＭＰＲの補正に用いる補正係数ａを選択し、マーカー領域ＭＰＲの補正を行う補正処理手段４２とを備えたものであるとき、各曝射条件ＲＣ毎にマーカー領域ＭＰＲ内の放射線照射特性が略一定であることに基づき補正テーブルＲＴを参照して補正係数ａを決定するため、高速に精度良くマーカー領域ＭＰＲ内の被写体像を再現することができるとともに、３次元画像のアーティファクトの発生を抑制することができる。

また、図２Ａ、図２Ｂに示すように、マーカー検出手段３０が、被写体ＳおよびマーカーＭＰに対する放射線源２および放射線検出器３の位置に基づいて各放射線画像内からマーカー領域ＭＰＲを検出するとともに、マーカーＭＰが放射線源２と被写体との間に位置している位置関係にあるか被写体Ｓと放射線検出器３との間に位置している位置関係にあるかを検出するものであり、マーカー補正手段４０が、マーカー検出手段３０により検出されたマーカーＭＰの位置関係に基づいて補正度合いを変更する機能を有するものであれば、放射線撮影を行う際の放射線源２および放射線検出器３とマーカーＭＰとの位置および距離が変化することにより、各放射線画像Ｐにおけるマーカー領域ＭＰＲ内の放射線照射特性が変化した場合であっても、高速に精度良くマーカー領域ＭＰＲの被写体像の補正を行うことができる。

さらに、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、マーカー補正手段４０が、補正後のマーカー領域ＭＰＲの画素値とマーカー領域ＭＰＲに隣接した隣接画素の画素値とを比較し、画素値が設定しきい値Ｐｒｅｆ以上離れている場合にマーカー領域ＭＰＲと隣接画素の画素値とが略連続するようにマーカー領域ＭＰＲの画素値を修正する機能を有するものであれば、マーカー領域ＭＰＲの境界において画素値の段差が生じるのを防止し３次元画像におけるアーティファクトの発生を抑制することができる。

また、図１に示すように、被写体の厚みを検出する厚み検出手段５０をさらに有し、マーカー補正手段が、厚み検出手段５０により検出された被写体の厚みに基づいてマーカー領域ＭＰＲ内の画素値を補正する機能を有するものであるとき、被写体Ｓの厚みによりマーカー領域ＭＰＲ内の放射線照射特性が変化することを考慮した補正を行うことができるため、精度良くマーカー領域ＭＰＲ内の被写体像を補正することができる。

本発明の実施形態は、上記実施の形態に限定されない。たとえば、上記実施の形態においてマーカーＭＰが均一な放射線透過率を有する場合について例示しているが、この場合、補正テーブルＲＴにはマーカー領域ＭＰＲ内の異なる画素毎に補正係数ａ（ｘ、ｙ）が設定され、補正処理手段４２は、マーカー領域ＭＰＲ内の各画素毎に異なる補正係数ａ（ｘ、ｙ）を用いて補正することになる。

また、曝射条件取得手段４１は、放射線撮影装置１から曝射条件ＲＣを直接取得する場合について例示しているが、たとえばＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ＆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃａｌ）等の医用画像データのタグに記載された付帯情報から曝射条件ＲＣを取得するようにしてもよい。

１ 放射線撮影装置
２ 放射線源
３ 放射線検出器
１０ 放射線画像処理装置
２０ 画像取得手段
３０ マーカー検出手段
４０ マーカー補正手段
４１ 曝射条件取得手段
４２ 補正処理手段
５０ 厚み検出手段
６０ 次元画像生成手段
ａ、ａ１、ａ２ 補正係数
ＭＰ マーカー
ＭＰＲ マーカー領域
Ｐ 放射線画像
ＲＣ 曝射条件
ＲＴ 補正テーブル
Ｓ 被写体

Claims (7)

1. 被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し該被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出するマーカー検出手段と、
   該マーカー検出手段により検出された前記マーカー領域内の画素値ＭＰ（ｘ，ｙ）に対し放射線撮影時の放射線量に関連する曝射条件に基づいて補正処理を施して補正後の画素値Ｒ（ｘ，ｙ）を求めるマーカー補正手段と、
   前記各放射線画像内の前記マーカー領域を用いて該各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した前記複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成する３次元画像生成手段とを備え、
   前記マーカー補正手段が、
   前記放射線画像の撮影時の前記曝射条件を取得する曝射条件取得手段と、
   前記曝射条件毎に異なる補正係数を記憶した補正テーブルと、
   前記曝射条件取得手段により取得された前記曝射条件に基づき前記補正テーブルから前記マーカー領域の補正に用いる補正係数ａを選択し、下式
   Ｒ（ｘ，ｙ）＝ａ×ＭＰ（ｘ，ｙ）
   に基づき、前記マーカー領域の補正を行う補正処理手段と
   を備えたものであることを特徴とする放射線画像処理装置。
2. 前記マーカー検出手段が、前記被写体および前記マーカーに対する放射線源および放射線検出器の位置に基づいて前記各放射線画像内から前記マーカー領域を検出するとともに、前記マーカーが前記放射線源と前記被写体との間に位置しているか前記被写体と前記放射線検出器との間に位置しているかを検出するものであり、
   前記マーカー補正手段が、前記マーカー検出手段により検出された前記マーカーの位置に基づいて前記補正係数ａを変更する機能を有するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
3. 前記曝射条件が前記放射線源におけるターゲットの材質および／または管電圧であることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
4. 前記マーカー補正手段が、補正後の前記マーカー領域の画素値と該マーカー領域に隣接した隣接画素の画素値とを比較し、該画素値が設定しきい値以上離れている場合に前記マーカー領域と前記隣接画素の画素値とが略連続するように前記マーカー領域の画素値を修正する機能を有するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
5. 前記被写体の厚みを検出する厚み検出手段をさらに有し、
   前記マーカー補正手段が、前記厚み検出手段により検出された前記被写体の厚みに基づいて前記マーカー領域内の画素値を補正する機能を有するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の放射線画像処理装置。
6. 被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し該被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出するマーカー検出処理と、
   検出した前記マーカー領域内の画素値ＭＰ（ｘ，ｙ）に対し放射線撮影時の放射線量に関連する曝射条件に基づいて補正処理を施して補正後の画素値Ｒ（ｘ，ｙ）を求めるマーカー補正処理と、
   前記各放射線画像内の前記マーカー領域を用いて該各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した前記複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成する３次元画像生成処理とを行い、
   前記マーカー補正処理が、
   前記放射線画像の撮影時の前記曝射条件を取得し、前記曝射条件毎に異なる補正係数を記憶した補正テーブルから、前記取得した曝射条件に基づき前記マーカー領域の補正に用いる補正係数ａを選択し、下式
   Ｒ（ｘ，ｙ）＝ａ×ＭＰ（ｘ，ｙ）
   に基づき、前記マーカー領域の補正を行うものである
   ことを特徴とする放射線画像処理方法。
7. コンピュータに、
   被写体上に放射線を透過するマーカーを配置し該被写体を複数の方向から撮影することにより取得された複数の放射線画像内からそれぞれマーカー領域を検出するマーカー検出機能と、
   検出した前記マーカー領域内の画素値ＭＰ（ｘ，ｙ）に対し放射線撮影時の放射線量に関連する曝射条件に基づいて補正処理を施して補正後の画素値Ｒ（ｘ，ｙ）を求めるマーカー補正機能と、
   前記各放射線画像内の前記マーカー領域を用いて該各放射線画像の位置合わせを行うとともに、補正した前記複数の放射線画像を用いて３次元画像を生成する３次元画像生成機能とを実現させるための放射線画像処理プログラムであり、
   前記マーカー補正機能が、
   前記放射線画像の撮影時の前記曝射条件を取得し、前記曝射条件毎に異なる補正係数を記憶した補正テーブルから、前記取得した曝射条件に基づき前記マーカー領域の補正に用いる補正係数ａを選択し、下式
   Ｒ（ｘ，ｙ）＝ａ×ＭＰ（ｘ，ｙ）
   に基づき、前記マーカー領域の補正を行うものである
   放射線画像処理プログラム。

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