JP5706452B2 - Ｘ線画像診断装置及び画像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線画像診断装置及び画像表示方法に係り、特に、Ｘ線平面検出器を使用した放射線撮影により得られた被検体の撮影画像の表示技術に関するものである。

従来、対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の撮影画像を得る装置が工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としては、Ｘ線に対するフィルム／スクリーン法が挙げられる。近年では、デジタル技術の進歩により、撮影画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の撮影画像を得る方式が求められている。また、半導体プロセス技術の進歩に伴い、Ｘ線平面検出器を使用して同様に撮影画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線システムと比較して非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない撮影画像を得ることができる実利的な利点を有している。

このようなＸ線平面検出器では、技術の進歩により、従来のアナログカセッテのサイズまで小型化され、いわゆる、電子カセッテと呼ばれる移動型デジタルＸ線撮影装置が開発されている。

このようなＸ線平面検出器は、既存の撮影台を更新することなく使用するために、従来のアナログカセッテと同様なサイズが一般的であり長方形サイズが多い。長方形サイズの場合、被検体の大きさにより、撮影台に対して縦挿入される場合と、横挿入される場合がある。胸部正面撮影を行う場合の一例を図１に示す。図１は、背景技術におけるＸ線平面検出器の挿入方向と頭足方向との関係を示す説明図であって、（ａ）は縦挿入を、（ｂ）は横挿入を示す。図１の（ａ）のように、縦挿入（立位撮影台１００の頭足方向１０１に対して縦長に平面検出器１０２を挿入することを意味する）した場合、画像表示装置１０３に画像が縦方向（画像に撮影された被検体の頭が上）に表示されるが、図１（ｂ）のように、横挿入した場合、画像表示装置１０３に画像が横方向（画像に撮影された被検体の頭が右又は左）に表示される。

この問題を解決する方法としては、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）でユーザが画像を回転したり、Ｘ線平面検出器の一種であるＦｌａｔ Ｐｎｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（以下「ＦＰＤ」と略記する）の方向を検出するセンサ―や回転機構を設け、その情報を元に回転していた。

しかし、ユーザが画像を回転することは検査のワークフローに支障をきたす。また、ＦＰＤ方向検出センサ―や回転機構を設けると、コストアップとなり、更に構成も大きくなり、被検体に圧迫感を与える恐れがある。

この問題を解決するために、特許文献１には、画像の隅にマークを埋め込み、画像の反転・回転を行う手法が提案されている。

特開２０００−１０７１５８号公報

しかし、特許文献１に記載されている手法は、撮影画像内における被検体が撮影された領域内にマークが挿入される場合があり、そのマークが診断に支障をきたす場合がある。更に、マークを挿入しなければいけないため、ワークフローに支障をきたす。

本発明の目的は、上記記載の問題点を解消し、Ｘ線平面検出器の挿入方向に関わらず、画像表示装置に頭足方向を正確に表示できる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、画像データに含まれるグリッドに起因する縞方向が縦か横かを判別し、判別結果に基づいて、画像に撮影された被検体の領域（以下「被検体像」という）における頭方向が画像表示部の表示画面において上方向と一致するように画像を回転し、回転後の画像を表示することを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線平面検出器の挿入方向に関わらず、表示部に頭足方向を正確に表示できる技術を提供することができる。

背景技術におけるＸ線平面検出器の挿入方向と頭足方向との関係を示す説明図であって、（ａ）は縦挿入を、（ｂ）は横挿入を示す。 本実施形態に係るＸ線画像診断装置１０の概略構成を示す模式図 第一施形態に係るＸ線画像診断装置の画像表示処理の流れを示すフローチャート グリッド縞方向判別処理の流れを示すフローチャート グリッド縞方向判別処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はラインの走査方向を示し、（ｂ）はグリッド縞方向が縦の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｃ）はライン方向とグリッド縞方向が縦の場合との関係を示し、（ｄ）はグリッド縞方向が横の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｅ）はライン方向とグリッド縞方向が横の場合との関係を示す。 頭足回転処理の流れを示すフローチャート 臥位用テーブル撮影台における頭足回転処理の内容を示す説明図 第二実施形態の処理の流れを示すフローチャート 第二実施形態の処理を示す説明図 第三実施形態の処理の流れを示すフローチャート 第三実施形態の処理を示す説明図

本実施形態に係るＸ線画像診断装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、前記被検体により生じる散乱線成分を除去するグリッドと、前記Ｘ線管球に対向配置され、前記被検体の透過Ｘ線を検出して画像データを出力するＸ線平面検出器と、前記画像データに基づく画像を表示する画像表示部と、前記画像データに含まれる前記グリッドに起因する縞方向が縦か横かを判別するグリッド縞方向判別部と、前記グリッド縞方向判別部による判別結果に基づいて、前記画像に撮影された前記被検体の領域（被検体像）における頭方向が、前記画像表示部の表示画面において上方向と一致するように、前記画像を回転する画像回転部と、を備える。そして、前記画像表示部は、前記回転後の画像を表示することを特徴とする。

また、前記グリッド縞方向判別部は、前記画像データに対して高速フーリエ変換処理を行い、グリッド縞周波数レスポンスの値、又は前記グリッド縞周波数レスポンスと前記グリッド縞周波数の近隣の周波数レスポンスとの比、を用いてグリッド縞方向を判別してもよい。

また、前記グリッド縞方向判別部は、前記画像において直接Ｘ線が入射した直接Ｘ線領域に対して前記高速フーリエ変換処理を行ってもよい。

更に、前記グリッド縞方向判別部は、前記グリッド縞周波数を、前記Ｘ線画像診断装置により前記画像データを取得する際の前記被検体と前記Ｘ線管球との間の撮影距離に応じて決定してもよい。

また、前記グリッド及び前記Ｘ線平面検出器を格納する撮影台に対する、前記Ｘ線平面検出器の挿入方向を示す挿入方向情報を記憶する検出器挿入方向記憶部を更に備え、前記画像回転部は、前記グリッド縞方向判別部による判別結果及び前記挿入方向情報に基づいて、前記画像の回転方向を決定し、前記画像における前記被検体の頭方向が前記画像表示部における上方向と一致するように前記画像を回転してもよい。

また、前記挿入方向情報は、前記撮影台の頭足方向と前記撮影台に対する前記Ｘ線平面器の挿入方向とを対応付けたパラメータに、前記画像の回転方向として１８０度回転、右９０度回転、又は左９０度回転のいずれかを関連付けた情報であってもよい。

前記画像回転部は、前記画像において、前記被検体が撮影された被検体領域を抽出して前記被検体の頭足方向を検出し、その検出結果を基に前記画像の回転方向が右回転又は左回転であるかを判別してもよい。

また、前記画像回転部で判別された回転情報を、前記画像データに付帯して記憶する記憶部を更に備えてもよい。

また、本実施形態に係る画像表示方法は、被検体により生じる散乱線成分を除去するグリッドと、Ｘ線平面検出器と、を備えたＸ線画像診断装置により、前記被検体を撮影して得られた画像データを読み込むステップと、前記画像データに含まれる前記グリッドに起因する縞方向が縦か横かを判別するステップと、前記判別結果に基づいて、前記画像データに基づく画像に撮影された前記被検体の領域（被検体像）における頭方向が、当該画像が表示される表示画面における上方向と一致するように、前記画像を回転するステップと、前記回転後の画像を前記表示画面に表示するステップと、を含むことを特徴とする。

以下、本発明の実施形態について図面を用いてより具体的に説明する。同一機能を有する構成及び同一の処理内容の手順には同一符号を付し、その説明の繰り返しを省略する。

図２は、本実施形態に係るＸ線画像診断装置１０の概略構成を示す模式図である。Ｘ線画像診断装置１０は、被検体２０にＸ線を照射するＸ線管球１と、被検体２０により生じる散乱線成分を除去するグリッド２と、Ｘ線管球１に対向配置され、被検体２０の透過Ｘ線を検出するＸ線平面検出器３と、グリッド２やＸ線平面検出器３が格納されている撮影台４と、Ｘ線平面検出器３より出力される画像データの記憶及び画像処理を行う画像処理装置５と、画像処理装置５に記憶されている画像データを表示する画像表示装置６と、を備える。

画像処理装置５は、画像データを記憶する画像記憶部５ａと、Ｘ線平面検出器３から出力された画像データ、若しくは画像処理装置５が読みこんだ撮影画像に含まれる散乱光除去グリッド（以下「グリッド」と略記する）２の縞方向が縦か横かを判別するグリッド縞方向判別部５ｂと、撮影台４におけるＸ線平面検出器３の挿入方向情報が格納されている検出器挿入方向記憶部５ｃと、挿入方向情報とグリッド縞方向判別部５ｂからの情報により、画像記憶部５ａに記憶されている画像を回転する画像回転部５ｄと、を備える。

画像記憶部５ａと検出器挿入方向記憶部５ｃとは、画像処理装置５を構成するハードウェアに含まれる不揮発性又は揮発性の記憶装置、例えばメモリ、磁気ディスク、不揮発性メモリを備えて構成される。また、グリッド縞方向判別部５ｂ及び画像回転部５ｄは、読みこまれた画像データに対し高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform；以下「ＦＦＴ」と略記する。）を施してグリッド縞周波数のレスポンス応答を算出し、これに基づいてグリッド縞方向を判別するステップと、その判別結果を用いて画像回転処理を行うステップと、を含む画像表示方法をコンピュータに実行させるプログラムと、そのプログラムを実行するハードウェアと、が協働することにより構成される。

本実施形態では、Ｘ線画像診断装置１０に備えられたＸ線平面検出器３から出力された画像データのグリッド縞方向を判別し、画像を回転したが、他のＸ線画像診断装置が撮影した撮影画像の画像データを画像処理装置５が読込み、これに対して上記同様の画像処理を行ってよい。

図３に基づいて、第一実施形態に係るＸ線画像診断装置の画像表示処理の概要について説明する。図３は、第一実施形態に係るＸ線画像診断装置の画像表示処理の流れを示すフローチャートである。以下、図３のステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ１）
Ｘ線平面検出器３から画像データを取得し、画像記憶部５ａに一旦、記憶する。グリッド縞方向判別部５ｂは、その画像データに含まれるグリッド縞方向を判別する。縦方向と判別されたら縦方向フラグが格納され、横方向と判別されたら横方向フラグが格納される（Ｓ１）。本ステップの詳細は、後述する。

（ステップＳ２）
画像回転部５ｄは、検出器挿入方向記憶部５ｃから、Ｘ線平面検出器３の撮影台４に対する挿入方向を示す挿入方向情報を読み込む。挿入方向情報は、Ｘ線画像診断装置１０又は撮影台４の設置時に、撮影台の右側又は左側どちらから挿入するかを決めて、撮影台４の設置時に設定値として格納しておく。そして、撮影台４の頭足方向を、定めた挿入方向に対応するパラメータとして表し、そのパラメータに対する画像回転方向を対応付けて挿入方向情報として記憶しておく。そして、画像回転部５ｄが、検出器挿入方向記憶部５ｃから読み出した挿入方向情報と、ステップＳ１のグリッド縞方向情報と、に基づいて、画像表示装置６の頭足方向に合わせるために、画像データの頭足方向の回転が不要か必要か判別する（Ｓ２）。不要の場合はステップＳ４へ進む。必要の場合は、ステップＳ３へ進む。

（ステップＳ３）
画像回転部５ｄは、頭足回転処理を行う（Ｓ３）。グリッド縞方向が縦の場合、１８０度回転を行い、グリッド縞方向が横方向の場合、９０度回転を行う。上記グリッド縞の縦横判別及び頭足判別処理で判別された回転フラグを画像の付帯情報として記憶してもよい。例えば、「ＩＭＥＧＥＲＯＴＡＴＩＯＮ：１」のように、画像回転を行った履歴と、その回転方向とを示す情報と、をＤＩＣＯＭ（注記：医療画像の通信プロトコルの一種）の付帯情報として保存することで、後でどの方向で撮影されたか分かる。本ステップの詳細は後述する。上記ＤＩＣＯＭの付帯情報として保存することは、保存例の一つに過ぎず、他の企画の画像付帯情報に保存しても良いし、画像を識別する情報に画像回転履歴及び回転方向を対応付けて保存してもよい。

（ステップＳ４）
画像処理装置５は、グリッド縞の除去処理等、画像表示処理の前に必要な処理を実行し、回転処理後の画像、若しくは回転不要な画像を画像表示装置６に表示する（Ｓ４）。このとき、画像表示装置６の上下方向と、表示された撮影画像に含まれる被検体像の頭足方向とが一致する。

必要があれば、画像記憶部５ａの画像データを回転処理後の画像データに更新し、処理を終了する。

＜グリッド縞方向判別処理＞
図４及び図５に基づいてグリッド縞方向判別処理について説明する。図４は、グリッド縞方向判別処理の流れを示すフローチャートである。図５は、グリッド縞方向判別処理の内容を示す説明図であって、（ａ）はラインの走査方向を示し、（ｂ）はグリッド縞方向が縦の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｃ）はライン方向とグリッド縞方向が縦の場合との関係を示し、（ｄ）はグリッド縞方向が横の場合の周波数レスポンス応答を示し、（ｅ）はライン方向とグリッド縞方向が横の場合との関係を示す。以下、図４の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ１１）
グリッド縞方向判別部５ｂは、画像５０内の任意の１ラインを走査する(Ｓ１１)。ライン走査は、画像５０において、絞り領域のようにグリッド縞が検出困難な位置を避けるために、画像の中央部付近を始点とすると好ましい。また、ライン走査において、全ライン処理を行っても良いが、処理時間を短縮させるため所定ライン数毎に処理を行ってもよい。更にノイズ成分を除去するために、ＦＦＴ処理後に平滑化処理等を施しても良い。

本実施形態では、１００ｌｉｎｅ間隔でライン走査を進める。更に、ライン走査をする回数の上限値（例えば、ｎ回）を設定しておく。ライン走査回数が上限値以下であれば（「Ｎｏ」に相当）、ステップＳ１２へ進む。上限値回数分ライン走査を行った場合には、ライン走査終了と判断（「Ｙｅｓ」に相当）して、ステップＳ１６へ進む。

本実施形態では、図５の（ａ）に示すように、まず、画像５０の中央ライン５０ｍから１００ライン上部にあるライン５０ｔを読出し、次のループで、中央ライン５０ｍから１００ライン下にあるライン５０ｕへライン走査を進める。

（ステップＳ１２）
グリッド縞方向判別部５ｂは、ステップＳ１１で読み出した１ラインに対してＦＦＴ処理を行う（Ｓ１２）。

（ステップＳ１３）
グリッド縞方向判別部５ｂは、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇに基づいて、グリッド縞の有無を判定する（Ｓ１３）。グリッド縞方向判別部５ｂは、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇと近隣の周波数のレスポンスＲａとの比が閾値ｔｈ以上の場合にグリッドありと判別する。図５の（ｃ）に示すように、ラインに直交する方向にグリッド縞が存在する場合、ＦＦＴ処理を行うと図５の（ｂ）のように、横軸が周波数、縦軸がレスポンスを示すレスポンスの分布図５１において、グリッド縞周波数帯域Ｒｇでピークが存在する。また、レスポンスの分布を輝度に対応させた画像５２において、グリッド縞周波数帯域では、その周辺に比べて輝度が高く（白く）描出される。本実施形態では閾値ｔｈを２．０とする。

Ｘ線平面検出器を横方向に挿入した場合（図５の（ｅ）参照）、図５の（ｄ）の分布図５３に示すように、全ラインにおいてＲｇ＝Ｒａとなりグリッドなしと判別される。

グリッド縞がありと判定されるとステップＳ１４へ進み、グリッド縞がなしと判定されると、ステップＳ１５へ進み、ライン走査をする箇所を変更し、ステップＳ１１へ戻る。

または、グリッド縞方向判別部５ｂは、グリッド縞周波数のレスポンスＲｇが、所定値以上である場合に、グリッド縞有りと判別するように構成してもよい。

（ステップＳ１５）
グリッド縞方向判別部５ｂは、縦方向フラグを付けてグリッド縞方向判別処理を終了する（Ｓ１５）。

（ステップＳ１６）
ステップＳ１１〜ステップＳ１４までの処理を所定回数繰り返しても、グリッド縞が検出されない場合、グリッド縞方向判別部５ｂは、横方向フラグを付けてグリッド縞方向判別処理を終了する（Ｓ１６）。

＜頭足回転処理＞
図６及び図７に基づいて頭足回転処理について説明する。図６は、頭足回転処理の流れを示すフローチャートである。図７は、臥位用テーブル撮影台における頭足回転処理の内容を示す説明図である。

図７に示す臥位用テーブル撮影台７０（以下「撮影台７０」と略記する）は、頭方向７１ｈと足方向７１ｌとが予め決まっているものとする。また、Ｘ線平面検出器３の画像読み出し開始位置３ａ及び画像読出し方向３ｂも既知であるとする。さらに、Ｘ線平面検出器３から得られた撮影画像は、画像表示装置６における表示画面の左上隅が画像読出し開始位置３ａに対応し、表示画面の左から右に向かう方向と画像読出し方向３ｂに沿った方向とが一致するように、撮影画像が表示されることが既知である。

更に、撮影台７０と、Ｘ線平面検出器３の挿入方向との関係については、矩形状のＸ線平面検出器３の長辺が撮影台７０の長辺と一致するように挿入する「縦挿入」と、矩形状のＸ線平面検出器３の長辺が撮影台７０の短辺と一致するように挿入する「横挿入」とがあり、「縦挿入」「横挿入」のそれぞれの場合について、撮影台７０の天面の右側から挿入する場合と、左側から挿入する場合とが考えられる。よって、以下では、「縦挿入かつ右挿入」、「縦挿入かつ左挿入」、「横挿入かつ右挿入」、「横挿入かつ左挿入」の４通りにおける挿入方向情報について説明する。

（縦挿入かつ右挿入の場合）
この場合の撮影台７０の頭足方向７１ｈ、７１ｌと、Ｘ線平面検出器３の挿入方向（縦挿入かつ右挿入）との関係を示すパラメータを「０」とする。パラメータ「０」においては、Ｘ線平面検出器３から読み出される撮影画像を、上記の如く、画像表示装置６における表示画面の左上隅が画像読出し開始位置３ａに対応し、表示画面の左から右に向かう方向と画像読出し方向３ｂに沿った方向とが一致するように表示すると、撮影画像の頭方向と画像表示装置６の表示画面における上方向とが一致する（画像回転前の「状態０’」に相当する）。よって、画像回転処理は不要となるので、パラメータ０に対しては画像回転が不要であることを示す「０：そのまま出力」とする挿入方向情報が格納される。

（縦挿入かつ左挿入の場合）
この場合の撮影台７０の頭足方向７１ｈ、７１ｌと、Ｘ線平面検出器３の挿入方向（縦挿入かつ左挿入）との関係を示すパラメータを「１」とする。パラメータ「１」においては、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａが撮影台７０の足側に位置する。よって、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａ側には、被検体２０の足側が撮影されることとなる。この状態で、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａを左上隅として画像表示装置６に撮影画像を表示すると、表示される撮影画像では被検体の足が上（画像回転前の「状態１’」に相当する）となって、すなわち、撮影画像の頭足方向が１８０度反転して表示される。そこで、Ｘ線平面検出器３から読み出される撮影画像を、１８０度回転してから画像表示装置６に表示すると、撮影画像の頭側が上となって画像表示装置６に表示される。よって、パラメータ「１」に対しては画像の１８０度回転が必要であることを示す「１：１８０度回転」とする挿入方向情報が格納される。

（横挿入かつ右挿入の場合）
この場合の撮影台７０の頭足方向７１ｈ、７１ｌと、Ｘ線平面検出器３の挿入方向（横挿入かつ右挿入）との関係を示すパラメータを「２」とする。パラメータ「２」においては、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａが撮影台７０の足側に位置する。また、画像読出し方向３ｂが撮影台７０の頭方向７１ｈと一致する。よって、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａ側には、被検体２０の足側が撮影され、画像読出し方向３ｂに沿って被検体２０の頭方向が撮影される。この状態で、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａを左上隅として画像表示装置６に撮影画像を表示すると、表示される撮影画像では被検体２０の足側が左、頭側が右となって（画像回転前の「状態２’」に相当する）、すなわち、撮影画像の頭方向が、表示画面の上方向に対して９０度右回転して表示される。そこで、Ｘ線平面検出器３から読み出される撮影画像を、左９０度回転してから画像表示装置６に表示すると、撮影画像の頭方向が上となって画像表示装置６に表示される。よって、パラメータ「２」に対しては画像の左９０度回転が必要であることを示す「２：９０度左回転」とする挿入方向情報が格納される。

（横挿入かつ左挿入の場合）
この場合の撮影台７０の頭足方向７１ｈ、７１ｌと、Ｘ線平面検出器３の挿入方向（横挿入かつ左挿入）との関係を示すパラメータを「３」とする。パラメータ「３」においては、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａが撮影台７０の頭側に位置する。また、画像読出し方向３ｂが撮影台７０の足方向７１ｌと一致する。よって、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａ側には、被検体の頭側が撮影され、画像読出し方向３ｂに沿って被検体２０の足方向７１ｌが撮影される。この状態で、Ｘ線平面検出器３の画像読出し開始位置３ａを左上隅として画像表示装置６に撮影画像を表示すると、表示される撮影画像では被検体２０の頭側が左、足側が右となって（画像回転前の「状態３’」に相当する）、すなわち、撮影画像の頭方向が表示画面の上方向に対して９０度左回転して表示される。そこで、Ｘ線平面検出器３から読み出される撮影画像を、右９０度回転してから画像表示装置６に表示すると、撮影画像の頭方向が上となって画像表示装置６に表示される。よって、パラメータ「３」に対しては画像の右９０度回転が必要であることを示す「３：９０度右回転」とする挿入方向情報が格納される。

本実施形態では、上記４つの場合について説明したが、通常は、ユーザが撮影台７０を設置時に、右挿入か左挿入かのどちらか一方を決める。そして決められた挿入方向とＸ線平面検出器３の挿入向き（縦挿入、横挿入）のそれぞれが対応した２パターンの挿入方向情報を設定値として検出器挿入方向記憶部５ｃに予め格納しておく。そして、画像回転部５ｄが、頭足回転処理を行う際に、検出器挿入方向記憶部５ｃから、２パターンのいずれの挿入方向情報に該当するかを判断して、頭足回転処理を行う。

以下、臥位用テーブル撮影台における頭足回転処理について、図６の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ２１）
画像回転部５ｄは、グリッド縞方向判別処理で格納された縦、横フラグを読みだす。その値が縦の場合、ステップＳ２２へ進み、横の場合は、ステップＳ２４へ進む（Ｓ２１）。

（ステップＳ２２）
画像回転部５ｄは、検出器挿入方向記憶部５ｃに記憶されている挿入方向情報を参照し、０か１の分岐へ進む。０の場合はそのまま出力される。１の場合、ステップＳ２３へ進む（Ｓ２２）。

（ステップＳ２３）
画像回転部５ｄは、画像を１８０度回転し、出力する（Ｓ２３）。

（ステップＳ２４）
横フラグの場合、画像回転部５ｄは、検出器挿入方向記憶部５ｃに記憶されている横方向の場合の挿入方向情報を参照し、２か３の分岐へ進む。２の場合はステップＳ２５へ進み、３の場合はステップＳ２６へ進む（Ｓ２４）。

（ステップＳ２５）
画像回転部５ｄは、画像を９０度左回転して出力し、頭足回転処理を終了する（Ｓ２５）。

（ステップＳ２６）
画像回転部５ｄは、画像を９０度右回転して出力し、頭足回転処理を終了する（Ｓ２６）。

本実施形態によれば、Ｘ線平面検出器の挿入方向に関わらず、画像表示装置に頭足方向を正確に表示できる。

＜第二実施形態＞
次に、図８、図９に基づいて第二実施形態について説明する。第二実施形態は、グリッド縞方向検出処理の精度向上に資する実施形態である。ここで、図８は第二実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図９は、第二実施形態の処理を示す説明図である。以下、図８の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ２０１）
グリッド縞方向判別部５ｂは、撮影画像より被検体領域（被検体像）でない領域を抽出する。ここでいう被検体領域（被検体像）でない領域とは、図９に示すようにＸ線被曝を低減させる絞り領域及び被検体領域でなく、直接Ｘ線が照射されている領域（以下「直接Ｘ線領域」という）である。グリッド縞方向判別部５ｂは、図９に示すように、撮影画像９０のうち、直接Ｘ線領域９１を抽出する（Ｓ２０１）。

（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）
グリッド縞方向判別部５ｂは、抽出した直接Ｘ線領域９１内において、任意の一ラインを設定する。続いて、そのラインを基に、ステップＳ１において説明したグリッド縞方向判別処理を実行する。

以下、第一実施形態と同様、抽出された直接Ｘ線領域に対してグリッド方向を判別する（Ｓ２０２）。縦方向と判別されたら縦方向フラグが格納され、次のステップへ進む。横方向と判別されたら横方向フラグが格納される。次に前記検出器挿入方向記憶部５ｃの挿入方向情報を用いて、画像回転部５ｄが頭足方向の回転が不要か必要か判別する（Ｓ２０３）。不要の場合は次のステップへ進む。必要の場合は１８０度回転或いは右又は左９０度回転する（Ｓ２０４）。１８０度回転の場合は、グリッド方向が縦の場合実施される。９０度回転は、グリッド方向が横の場合実施される。

本実施形態によれば、被検体が撮像されていない直接Ｘ線領域のみを用いてグリッド縞方向を判別することにより、被検体の信号成分等のノイズが入り込まないため、検出精度が向上される。

＜第三実施形態＞
次に、図１０、図１１に基づいて第三実施形態について説明する。第三実施形態は、頭足回転処理の精度に資する実施形態である。ここで、図１０は第三実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、第三実施形態の処理を示す説明図である。以下、図１０の各ステップ順に沿って説明する。

（ステップＳ３０１）
撮影画像１１０に対してグリッド縞方向を判別する（Ｓ３０１）。グリッド縞方向判別処理は、第一、第二実施形態のどちらの処理でもよい。縦方向と判別されたら縦方向フラグが格納され、次のステップへ進む。横方向と判別されたら横方向フラグが格納され、次のステップへ進む。

（ステップＳ３０２）
画像回転部５ｄは、撮影画像１１０のうち、被検体が撮影された被検体領域（被検体像）１１１を抽出し、その被検体領域の特徴量を基に頭足方向を判別する（Ｓ３０２）。図１１に示すように、画像回転部５ｄは、胸部正面撮影であれば頭方向に頚椎や鎖骨、肩関節の情報を取得する。また、心臓や横隔膜の情報が足方向として取得できる。更に、肺野の形状等でも頭足方向が推定できる。このように人の臓器や骨の位置を抽出することにより、頭足方向の判定ができる。

画像回転部５ｄの頭足方向の判定処理の一例として、例えば、撮影画像１１０の一方向を走査して濃度プロファイルを生成する。そして、濃度プロファイルの広がりを上記一方向と直交する方向に沿って順次比較する。胸部撮影画像の場合、図１１の矢印ＡＡ’に沿ってライン走査をして、各ライン毎に濃度プロファイルを生成する。そして、各濃度プロファイルの幅を比較する。胸部の濃度プロファイルの幅に対し首部の濃度プロファイルの幅は狭いので、これらを比較することにより、胸部に対する首部の位置が分かり、頭足方向を判別することができる。または、図１１の矢印ＢＢ’に沿ってライン走査をして、各ライン毎に濃度プロファイルを生成すると、肩部より頭寄りには、被検体領域（被検体像）が存在しないため、濃度プロファイルの形状は、一方（胸部）に偏った形状となる。よって、濃度プロファイルの形状から、胸部に対する首部の位置が分かり、頭足方向を判別することができる。

画像回転部５ｄは、被検体領域（被検体像）を基に生成した濃度プロファイルから、頭足方向を判別し、頭足回転が不要か必要か判別する。不要の場合は次のステップへ進む。必要の場合はステップＳ３０３へ進む。

（ステップＳ３０３）
画像回転部５ｄは、グリッド縞方向が縦方向であれば、撮影画像を１８０度回転する。横方向であれば、右又は左に９０度回転する。

本実施形態によれば、挿入方向情報によらず頭足方向を判別できるため、挿入方向情報が不明な画像、例えば他のＸ線画像診断装置が撮影したため、挿入方向が分からない撮影画像を読み込んで、画像表示装置に表示させる場合にも、画像表示装置の上方向に撮影画像の頭方向を一致させて表示させることが出来る。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態のほか、間引き画像を使用する場合、グリッド縞周波数は、撮影された被検体−Ｘ線管球距離により異なるため、間引き数と撮影距離毎に予めグリッド縞周波数を定めたテーブルを用意しておき、撮影条件や表示条件に含まれる間引き数、被検体−Ｘ線管球距離をグリッド縞方向判別部５ｂが読みこみ、上記テーブルを参照して、各条件にあったグリッド縞周波数を設定してもよい。

更に、グリッド密度やＸ線平面検出器のピクセルサイズに応じて、グリッド縞周波数帯域が変わるが、それに応じたグリッド縞周波数をグリッド縞方向判別部５ｂが検出してその処理に用いてもよい。

また、上記実施形態では、矩形状のＸ線平面検出器の例に説明したが、正方形のＸ線平面検出器の場合でも、画像の読出し位置と読み出し方向とを基に、本発明を適用することができる。

１：Ｘ線管球、２：散乱線除去グリッド、３：Ｘ線平面検出器、４：撮影台、５：画像処理装置、６：画像表示装置、１０：Ｘ線画像診断装置、２０：被検体

Claims (9)

1. 被検体にＸ線を照射するＸ線管球と、
   前記被検体により生じる散乱線成分を除去するグリッドと、
   前記Ｘ線管球に対向配置され、前記被検体の透過Ｘ線を検出して画像データを出力するＸ線平面検出器と、
   前記画像データに基づく画像を表示する画像表示部と、
   前記画像データに含まれる前記グリッドに起因する縞方向が縦か横かを判別するグリッド縞方向判別部と、
   前記グリッド縞方向判別部による判別結果に基づいて、前記画像に撮影された前記被検体の領域における頭方向が、前記画像表示部の表示画面において上方向と一致するように、前記画像を回転する画像回転部と、を備え、
   前記画像表示部は、前記回転後の画像を表示する、
   ことを特徴とするＸ線画像診断装置。
2. 前記グリッド縞方向判別部は、前記画像データに対して高速フーリエ変換処理を行い、グリッド縞周波数レスポンスの値、又は前記グリッド縞周波数レスポンスと前記グリッド縞周波数の近隣の周波数レスポンスとの比、を用いてグリッド縞方向を判別する、
   ことを特徴とする請求項１記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記グリッド縞方向判別部は、前記画像において直接Ｘ線が入射した直接Ｘ線領域に対して前記高速フーリエ変換処理を行う、
   ことを特徴とする請求項２記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記グリッド縞方向判別部は、前記グリッド縞周波数を、前記Ｘ線画像診断装置により前記画像データを取得する際の前記被検体と前記Ｘ線管球との間の撮影距離に応じて決定する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のＸ線画像診断装置。
5. 前記グリッド及び前記Ｘ線平面検出器を格納する撮影台に対する、前記Ｘ線平面検出器の挿入方向を示す挿入方向情報を記憶する検出器挿入方向記憶部を更に備え、
   前記画像回転部は、前記グリッド縞方向判別部による判別結果及び前記挿入方向情報に基づいて、前記画像の回転方向を決定し、前記画像における前記被検体の頭方向が前記画像表示部における上方向と一致するように前記画像を回転する、
   ことを特徴する請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
6. 前記挿入方向情報は、前記撮影台の頭足方向と前記撮影台に対する前記Ｘ線平面検出器の挿入方向とを対応付けたパラメータに、前記画像の回転方向として１８０度回転、右９０度回転、又は左９０度回転のいずれかを関連付けた情報である、
   ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線画像診断装置。
7. 前記画像回転部は、前記画像において、前記被検体が撮影された被検体領域を抽出して前記被検体の頭足方向を検出し、その検出結果を基に前記画像の回転方向が右回転又は左回転であるかを判別する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
8. 前記画像回転部で判別された回転情報を、前記画像データに付帯して記憶する記憶部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
9. 被検体により生じる散乱線成分を除去するグリッドと、Ｘ線平面検出器と、を備えたＸ線画像診断装置により、前記被検体を撮影して得られた画像データを読み込むステップと、
   前記画像データに含まれる前記グリッドに起因する縞方向が縦か横かを判別するステップと、
   前記判別結果に基づいて、前記画像データに基づく画像に撮影された前記被検体の領域における頭方向が、当該画像が表示される表示画面における上方向と一致するように、前記画像を回転するステップと、
   前記回転後の画像を前記表示画面に表示するステップと、
   を含むことを特徴とする画像表示方法。

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