JP5995743B2 - 画像生成装置、画像生成方法及びプログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の第一の実施形態による画像生成装置を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態による画像生成装置の機能構成を示す図である。この図において、符号1は画像生成装置である。
上述した通り、撮影対象物の形状によっては、X線が撮影対象層以外の他の層を通過せざるを得ない場合がある。図1に示すように、画像生成装置1の撮影対象物が円筒形の場合、線源10が放射するX線はまず他の層を通過した後さらに撮影対象層を通過し、放射線検出器11に到達する。図2は、他の層と撮影対象層の両方を通過したX線に基づいて取得される画像の例を示している。
本実施形態による線源10及び放射線検出器11は、上述した通り位置制御部120の制御及び可動部に基づいて位置が変化する。図3(図1)に示す移動軸は、放射線検出器11の水平面の法線方向に一致し、同時に線源10の中心を通る直線である。線源10及び放射線検出器11は画像生成装置1に備えられた可動部の動作に基づいて、それぞれ当該移動軸に沿う方向に移動することができる。
図4(a)は、ある状態における線源10、放射線検出器11及び撮影対象物の位置関係を示している。この状態における第一の距離は「d1」であり、第二の距離は「d2」であったとする(図4(a))。
図5(a)、(b)、(c)は、図4(a)、(b)、(c)それぞれの場合において放射線投影画像生成部121が取得する放射線投影画像の例である。例えば図5(a)に示す放射線投影画像は、図4(a)の状態すなわち第一の距離が「d1」、第二の距離が「d2」の場合において取得された放射線投影画像である。
本実施形態による放射線投影画像生成部121は、取得した複数の放射線投影画像における画素ごとの輝度を加算して合成する処理を行う。ここで、図6を参照しながら当該合成処理の具体的内容を説明する。
ここで、図5(a)、(b)、(c)に示した各放射線投影画像について、本実施の形態による放射線投影画像生成部121が輝度の加算処理による合成を行って取得した合成画像を図7に示す。放射線投影画像生成部121は、図5(a)、(b)、(c)に示す各放射線投影画像の画素ごとの輝度をそのまま加算した結果、図7に示すような合成画像を得る。図7に示す合成画像では、撮影対象層における欠陥(星マーク、ハートマークなどで表す)が明確に浮かび上がっている。一方、他の層における構造の映り込みは、合成処理の結果均一化され、逆に不明確となっている。
本実施形態による放射線投影画像生成部121は、位置制御部120が線源10と放射線検出器11の位置を変化させている最中に、一定時間間隔で放射線投影画像を取得するものとする。そして位置制御部120は、線源10と放射線検出器11の距離の二乗に反比例する移動速度で第一の距離と第二の距離とが変化するように制御するようにしてもよい。
上述したように、放射線投影画像生成部121が一定時間間隔で放射線投影画像を取得するという前提において、位置制御部120は、線源10と放射線検出器11の距離の二乗に反比例する移動速度で当該線源10及び放射線検出器11の位置を変化させる。放射線投影画像生成部121及び位置制御部120がこのような制御を行った場合、各画像が取得されるタイミングにおける線源10の位置(画像取得ポイント)を図8に示す。
また、画像生成装置1は、所定のユーザインターフェイスを介して具体的に第一の距離、第二の距離の何れか一方または両方の入力を受け付けることで、利用者が撮影対象層を指定できるようにしてもよい。
以下、本発明の第二の実施形態による画像生成装置を、図面を参照して説明する。
図9は、本発明の第二の実施形態による画像生成装置の機能構成を示す図である。この図において、本実施形態による画像生成装置1は、制御部12が露光制御部122を備えている点が、第一の実施形態による画像生成装置1と異なっている。なお、第一の実施形態による画像生成装置1と同一の機能構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、本実施形態による位置制御部120は、露光制御部122による露光処理中においては線源10及び放射線検出器11の位置を固定したまま変化させないような制御を行ってもよい。
以下、本発明の第三の実施形態による画像生成装置を、図面を参照して説明する。
本発明の第三の実施形態による画像生成装置の機能構成は、第二の実施形態による画像生成装置(図9)と同等である。なお、第一の実施形態及び第二の実施形態による画像生成装置1と同一の機能構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
10・・・線源
11・・・放射線検出器
12・・・制御部
120・・・位置制御部
121・・・放射線投影画像生成部
122・・・露光制御部
Claims (6)
- 撮影対象物の特定の層の画像を取得する画像生成装置であって、
放射線を放射する線源と、
前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御部と、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化に応じた前記放射線検出器における検出線量に基づいて、前記撮影対象物の複数の放射線投影画像を生成するとともに、前記複数の放射線投影画像を重ね合わせた一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成部と、
前記複数の放射線投影画像それぞれについての撮影における放射線の露光時間が一定の露光時間となるように制御する露光制御部と、
を備え、
前記放射線投影画像生成部は、
前記位置制御部が前記線源と前記放射線検出器の位置を変化させている最中に、一定時間間隔で前記放射線投影画像を取得し、
前記位置制御部は、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に反比例する移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御する
ことを特徴とする画像生成装置。 - 撮影対象物の特定の層の画像を取得する画像生成装置であって、
放射線を放射する線源と、
前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御部と、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化に応じた前記放射線検出器における検出線量に基づいて、前記撮影対象物の複数の放射線投影画像を生成するとともに、複数の前記放射線投影画像を重ね合わせた一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成部と、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に比例する露光時間となるよう、前記複数の放射線投影画像それぞれについての撮影における放射線の露光時間を制御する露光制御部と、
を備え、
前記放射線投影画像生成部は、
前記位置制御部が前記線源と前記放射線検出器の位置を変化させている最中に、一定時間間隔で前記放射線投影画像を取得し、
前記位置制御部は、
一定の移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御する
ことを特徴とする画像生成装置。 - 撮影対象物の特定の層の画像を取得する画像生成装置であって、
放射線を放射する線源と、
前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御部と、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化に応じた前記放射線検出器における検出線量に基づいて、前記撮影対象物の複数の放射線投影画像を生成するとともに、複数の前記放射線投影画像を重ね合わせた一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成部と、
前記複数の放射線投影画像それぞれについての撮影における放射線の露光時間が一定の露光時間となるように制御する露光制御部と、
を備え、
前記位置制御部は、
一定の移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御し、
前記放射線投影画像生成部は、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に反比例する時間間隔で、前記複数の放射線投影画像を撮影する
ことを特徴とする画像生成装置。 - 撮影対象物の特定の層の画像を取得する画像生成装置であって、
放射線を放射する線源と、
前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御部と、
前記位置制御部が前記線源と前記放射線検出器の位置を変化させている最中に、放射線の露光が連続的に行われるように制御する露光制御部と、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化中において連続的に検出した放射線の線量を画素ごとに積算した一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成部と、
前記位置制御部は、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に反比例する移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御する
ことを特徴とする画像生成装置。 - 撮影対象物の特定の層の画像を、放射線を放射する線源と、前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、を用いて取得する画像生成方法であって、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御ステップと、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化に応じた前記放射線検出器における検出線量に基づいて、前記撮影対象物の複数の放射線投影画像を生成するとともに、前記複数の放射線投影画像を重ね合わせた一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成ステップと、
前記複数の放射線投影画像それぞれについての撮影における放射線の露光時間が一定の露光時間となるように制御する露光制御ステップと、
を有し、
前記放射線投影画像生成ステップにおいて、
前記位置制御ステップで前記線源と前記放射線検出器の位置を変化させている最中に、一定時間間隔で前記放射線投影画像を取得し、
前記位置制御ステップにおいて、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に反比例する移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御する
ことを特徴とする画像生成方法。 - 撮影対象物の特定の層の画像を、放射線を放射する線源と、前記撮影対象物を挟んで前記線源に対向する位置に設けられ放射線の線量を検出する放射線検出器と、を用いて取得する画像生成装置のコンピュータを、
前記撮影対象物の撮影対象層と前記線源との距離を示す第一の距離と、前記撮影対象層と前記放射線検出器との距離を示す第二の距離との比が一定となる状態を保ったまま前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように、前記線源及び前記放射線検出器を同一の移動軸に沿って移動させる位置制御手段、
前記線源と前記放射線検出器の位置の変化に応じた前記放射線検出器における検出線量に基づいて、前記撮影対象物の複数の放射線投影画像を生成するとともに、前記複数の放射線投影画像を重ね合わせた一つの合成画像を生成する放射線投影画像生成手段、
前記複数の放射線投影画像それぞれについての撮影における放射線の露光時間が一定の露光時間となるように制御する露光制御手段、
として機能させ、
前記放射線投影画像生成手段は、
前記位置制御手段が前記線源と前記放射線検出器の位置を変化させている最中に、一定時間間隔で前記放射線投影画像を取得し、
前記位置制御手段は、
前記線源と前記放射線検出器の距離の二乗に反比例する移動速度で前記第一の距離と前記第二の距離とが変化するように制御する
ことを特徴とするプログラム。
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