JP6207894B2 - 撮影装置および撮影方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、撮影装置および撮影方法に関する。

例えば、撮影装置には、胸部集団検診に使用される胸部Ｘ線撮影装置がある。胸部Ｘ線撮影装置は、Ｘ線源、Ｘ線検出器、および、コンソールを有する。Ｘ線源およびＸ線検出器は撮影室に配置され、コンソールは操作室に配置される。胸部集団検診では、多数の被検者に対し、解剖学的に決められた同じ検査手順を繰り返すルーチン検査が行われる。

検査手順では、まず、撮影室において操作者により被検者がＸ線検出器の前に位置決めされる（ポジショニング）。このとき、Ｘ線検出器に被検体が密着された状態となる。その後、操作者は、操作室に戻り、コンソールを用いて撮影要求を出す。撮影要求を受けて、Ｘ線源からＸ線が照射され、被検者を透過したＸ線がＸ線検出器に検出され、被検者の画像が取得される。なお、撮影対象となる被検者の部位（全体または部分）を「被写体」という場合がある。

被検体がＸ線検出器に密着された状態で撮影されないと、鮮明な画像を得ることができないおそれがあるため、Ｘ線検出器に被写体が密着しているかどうかを判断し、適切な状態で撮影を行うようにした撮影装置がある（例えば、特許文献１）。

位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれることがある。一般的に、そのずれ量が小さければ撮影に問題が生じない。ここで、「撮影要求時」には、撮影要求をしてから被写体の位置を測定するまでの時間が含まれる。さらに、ここで、「ずれ量」とは、Ｘ線検出器に対する被写体の位置的な及び時間的な変化を表す量をいう。

特開２００９−１７２２４２号公報

しかし、ずれ量が多いと、例えば、アーチファクトが生じて、取得される画像の品質を低下させるため、画像に基づく正しい診断ができない（撮影ミス）。また、ずれ量が多いと、仮に、Ｘ線検出器に被検体が密着していても、撮影ミスにつながるおそれがある。

撮影ミスにより、再撮影をすることがある。再撮影は、検査の効率を下げる上に、操作者および被写体の負担が生じるという問題点があった。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、取得される画像の品質を向上させ、検査の効率を上げ、さらに、操作者および被写体の負担を軽減することが可能な撮影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の撮影装置は、ずれ量算出部と報知手段とを有する。ずれ量算出部は、位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれるときのずれ量を求める。報知手段は、求められたずれ量が予め定められた第１の許容範囲を超えたとき、撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間に第１の許容範囲を超えたことを報知する。また、ずれ量算出部は、ずれ量が第１の許容範囲内のとき、所定時間における単位時間当たりのずれ量を求める。報知手段は、求められた単位時間当たりのずれ量が予め定められた第２の許容範囲を超えたとき、実際に撮影する時までに第２の許容範囲を超えたことを報知する。

一実施形態に係る撮影装置の構成ブロック図。 被写体によりタッチパネルが接触されたときの接触点の図。 Ｘ線検出器の前面に配置されたタッチパネルの斜視図。 タッチパネルの正面図。 検出された接触点のＸＹ座標を示す図。 Ｘ線検出器の前に位置決めされる被写体の図。 検出された接触点のＸＹ座標を示す図。 位置決めされた被写体を示す図。 位置決め時における接触点のＸＹ座標を示す図。 撮影要求時における被写体を示す図。 撮影要求時における接触点のＸＹ座標を示す図。 制御手段によるスイッチの制御がどのように進行するかを示すタイムチャート。 「撮影中止」の情報が表示された表示部の図。 同時表示（比較表示）された位置決め時の接触点のＸＹ座標、および、撮影要求時の接触点のＸＹ座標を示す図。 撮影装置により撮影するときの一連の動作を示すフローチャート。 Ｘ線検出器の前に立たされた被検体の温度情報を示す図。 位置決めされた被検体の温度情報を示す図。 撮影要求時における被検体の温度情報を示す図。 被写体の種類毎、および位置検知部の種類毎に設定される、許容範囲（パラメータ）の登録画面を示す図。

位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれるときがある。ずれ量が少ないとき、撮影ミスとならないため、撮影を続行すべきであるが、ずれ量が多いとき、撮影ミスとなるため、撮影を中止すべきである。

そのためには、被写体が位置決めされた位置決め時から撮影要求時までの時間経過の中において、少なくとも２つの時点で被写体の位置を検出し、検出された被検体の位置に基づいてずれ量を求め、かつ、ずれ量に対し許容範囲を設け、検出されたずれ量が許容範囲内なら撮影を続行し、ずれ量が許容範囲外なら撮影を中止すればよい。なお、ずれ量の許容範囲は、ずれ量の種類、ずれ量を検出するための手段の種類、被写体の種類に応じて設ければよい。

また、ずれ量の種類によって、被写体の位置を検出する時点が定まる。位置的なずれ量として例えば、Ｘ線検出器に対する被写体の位置ずれを求めるとき、被写体の位置を検出する時点は、位置決め時と撮影要求時となる。このように、位置決め時と撮影要求時とで、被写体の位置を検出し、検出した被写体の位置からずれ量を求め、求めたずれ量に基づいて、撮影を続行するかどうかを判断する構成については、以下の第１実施形態において説明する。

これに対し、時間的なずれ量として例えば、撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間におけるＸ線検出器に対する被写体の位置ずれから単位時間当たりの位置ずれを求めるとき、被写体の位置を検出する時点は、撮影要求時とその時から所定時間経過した時となる。このように、撮影要求時と所定時間経過時とで、被写体の位置を検出し、検出した被写体の位置からずれ量を求め、求めたずれ量に基づいて、撮影を続行するかどうかを判断する構成については、以下の第２実施形態において説明する。

＜第１実施形態＞
撮影装置の第１実施形態について各図を参照して説明する。
先ず、撮影装置の基本的な構成について図１を参照して簡単に説明する。図１は、撮影装置の構成ブロック図である。平面上において、互いに直交する一方の方向をＸ方向といい、他方の方向をＹ方向という場合がある。

図１に示すように、撮影装置１は、Ｘ線源２、Ｘ線検出器３、タッチパネル４、および、コンソール（図示せず）を有する。Ｘ線源２、Ｘ線検出器３、および、タッチパネル４は、撮影室に設けられる。なお、撮影室およびコンソール（操作室）の両方に操作部７が設けられる。

コンソールは、操作室に設けられる。コンソールは、位置検知部５、表示部６、操作部７、画像処理部８、記憶部９、および、制御手段１０を有する。制御手段１０は、ずれ量算出部１１、判断部１２、許容範囲記憶部１３、および、許可／禁止制御部１４を有する。

（Ｘ線源２、Ｘ線検出器３）
Ｘ線源２は、支持台（図示せず）に配置される。Ｘ線源２は、許可／禁止制御部１４により撮影指示の信号が出力されたことを受けて、Ｘ線を照射する。なお、操作部７による操作で撮影要求を受けても、ずれ量が多い（第１の許容範囲外）と判断部１２により判断されたとき、撮影指示の信号が出力されず、そのため、Ｘ線源２からＸ線が照射されない。

Ｘ線検出器３は、支持台に配置される。Ｘ線検出器３の前に後述するタッチパネル４を介して被写体が位置決めされる。Ｘ線検出器３は、Ｘ線源２から照射され、被写体およびタッチパネル４を透過したＸ線を検出する（投影データの取得）。

（画像処理部８）
画像処理部８は、制御手段１０の指示を受けて、取得された投影データに基づいて、被写体のＸ線画像を作成する。表示部制御部（図示せず）は、Ｘ線画像を表示部６に表示させる。

（位置検知部５）
位置検知部５は、被写体の位置や有無を検出するものであり、種々な型があって、用途に応じて使い分けられる。

以下、位置検知部５の種々の例を説明する。
位置検知部５が被写体の位置や有無を検出する方式には、接触式と非接触式とがある。接触式には、例えば、静電容量方式と、感圧方式と、メカニカルスイッチ方式とがある。

静電容量方式は、一例としてタッチパネルを用い、タッチパネルと被写体によって形成されるコンデンサがＸ方向およびＹ方向に配列され、コンデンサの静電容量からギャップ（変位）を測定する方式である。測定されたギャップから、タッチパネルが被写体により接触されたところの接触場所がわかる。また、その接触場所を、接触点のＸＹ座標として取得することが可能となる。なお、接触点を「ドット」という場合がある。

感圧方式は、圧電素子を用い、圧電素子がＸ方向およびＹ方向マトリックス状に配列され、圧電素子が圧力を受けるとその表面に電荷が発生する（圧電効果）。発生した電荷に基づいて、圧力を受けるところの点（接触点）のＸＹ座標を取得することが可能となる。

メカニカルスイッチ方式は、スイッチと接点とを有し、例えば、被写体によりスイッチが押されると、接点がオンし、スイッチが押されないと、接点がオフする近接スイッチがある。

非接触式には、例えば、超音波検知方式と、赤外線検知方式と、磁界検知方式とがある。

超音波検知方式は、送波器により超音波を被写体に向け発信し、その反射波を受波器で受信することにより、被写体の有無や被写体までの距離を検出する方式である。

赤外線検知方式は、赤外線センサを有し、赤外領域の光（赤外線）を受光し電気信号に変換して、必要な情報を取り出すことで、被写体の温度を測定できる方式である。

磁界検知方式は、電磁波を用い、反射波の帰還時間の変化を測定したり、反射波の干渉を測定することで被写体との距離を測る方式である。

（タッチパネル４）
図２は、被写体によりタッチパネルが接触されたときの接触点の図、図３は、Ｘ線検出器の前面に配置されたタッチパネルの斜視図である。

この第１実施形態では、タッチパネル４を有する位置検知部５について説明する。

図２および図３に示すように、タッチパネル４は、Ｘ線検出器３の前面に配置される。タッチパネルはＸ線を透過可能な材料により構成される。なお、タッチパネル４の全部または一部がＸ線を吸収するもので構成されるとき、画像処理部８は、取得された投影データに対し、タッチパネル４により吸収されたＸ線量を加算した上で、Ｘ線画像を作成すればよい。

図４はタッチパネルの正面図、図５は、検出された接触点のＸＹ座標を示す図である。
図４に示すように、タッチパネル４は、被写体とでコンデンサを形成するもので、コンデンサがＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に配列され、被写体との間の隙間（ギャップ）に応じて、静電容量が変化するように構成される。この静電容量の変化に基づき、位置検知部５は、被写体によりタッチパネル４が接触されたところの点（接触点）のＸＹ座標を検出（取得）するように構成される。検出された接触点のＸＹ座標を図５に示す。

図６はＸ線検出器の前に位置決めされる被写体の図、図７は検出された接触点のＸＹ座標を示す図である。図６に示すように、被写体がＸ線検出器３の前に立たされ、位置決めされる。位置決めされた被検体によりタッチパネル４が接触される。被検体によりタッチパネル４が接触された接触点のＸＹ座標を図７に示す。

以下、位置決め時および撮影要求時にそれぞれ取得された接触点のＸＹ座標に基づいて、ずれ量を求める構成について説明する。第１実施形態において、「ずれ量」とは、位置的なずれ量をいい“δ”で表される。

（スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、表示制御部、許容範囲記憶部１３、制御手段１０）
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４には半導体スイッチが用いられる。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４には、機械リレーを含む機械的なスイッチが用いられてもよい。

表示制御部（図示せず）は、画像処理部により作成された被写体のＸ線画像を表示部６表示させ、接触点のＸＹ座標を表示させ、撮影に関する情報を表示部６に表示させる。表示部６は、「報知手段」の一例である。

許容範囲記憶部１３は、判断部１２によりずれ量δと比較される第１の許容範囲を記憶する。

制御手段１０は、被写体が位置決めされた位置決め時から撮影要求時までの時間経過の中において、各時点で、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、記憶部９、ずれ量算出部１１、判断部１２、許容範囲記憶部１３、および、許可／禁止制御部１４を制御するように構成される。

制御手段１０は、操作部７による位置決め時における接触点の取得要求、および、撮影要求を受けて、接触点のＸＹ座標を表示部６、記憶部９、および、ずれ量算出部１１に出力するようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する。なお、操作部７による撮影要求を許可／禁止制御部１４が受けただけでは、許可／禁止制御部１４から撮影部（Ｘ線源２を含む）に撮影指示の信号が出力されない。さらに、判断部１２（後述する）によりずれ量δが第１の許容範囲内であるとの判断結果を許可／禁止制御部１４が受けたとき、始めて、撮影指示の信号が出力され、それにより、Ｘ線が照射される。

図８は位置決めされた被写体の図、図９は、位置決め時における接触点のＸＹ座標を示す図、図１０は撮影要求時における被写体の図、図１１は、撮影要求時における接触点のＸＹ座標を示す図である。図８に、位置決めされた被写体の一例として、開いたときの手を示し、図１０に、撮影要求時における被写体の一例として、閉じたときの手を示す。なお、図８および図１０は、位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれたときのずれ量を、説明をわかりやすくするために、あえて大きくしたものである。なお、図９および図１１に示される接触点のＸＹ座標は、表示部６に表示されるＸＹ座標でもある。

図１２は、制御手段１０によるスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の制御がどのように進行するかを示すタイミングチャート、図１３は、「撮影中止」の情報が表示された表示部の図、図１４は、同時表示（比較表示）された位置決め時の接触点のＸＹ座標、および、撮影要求時の接触点のＸＹ座標の図である。図１２に、位置決め時を“Ｔ０”で示し、撮影要求時を“Ｔ１”で示し、撮影要求時から所定時間経過した時を“Ｔ３”で示し、実際に撮影する時を“Ｔ５”で示す。

位置検知部５は、スイッチＳＷ１を介して表示部６に接続される。制御手段１０は、スイッチＳＷ１を常時オン、撮影要求時Ｔ１以降にオフするように制御する。それにより、表示制御部（図示せず）は、位置きめ時Ｔ０から撮影要求時Ｔ１まで、リアルタイムで取得される接触点のＸＹ座標を表示部６に表示させる。リアルタイムで表示される接触点は「白丸」で示される。

さらに、位置検知部５は、スイッチＳＷ２を介して記憶部９に接続される。制御手段１０は、スイッチＳＷ２を常時オフ、位置決め時Ｔ０にオンするように制御する。それにより、位置決め時Ｔ０における接触点のＸＹ座標が記憶部９に記憶される。

さらに、位置検知部５は、スイッチＳＷ３を介してずれ量算出部１１に接続される。制御手段１０は、スイッチＳＷ３を常時オフ、撮影要求時Ｔ１にオンするように制御する。それにより、撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標が記憶部９に記憶される。

さらに記憶部９はスイッチＳＷ４を介して表示部６に接続される。制御手段１０は、スイッチＳＷ４を常時オフ、位置決め時Ｔ０および撮影要求時Ｔ１にオンするように制御する。表示制御部は、位置決め時Ｔ０および撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標を表示部６に表示させる。それにより、位置決め時Ｔ０および撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標が同時表示（比較表示）される。

さらに、制御手段１０は、ずれ量が第１の許容範囲外であるとの判断結果を受けて、判断結果を表示部６に出力する。表示制御部は、「位置決めに問題があるため、撮影中止しました」（以下、「撮影中止」という）の情報を表示部６に表示させる（図１３参照）。この「撮影中止」の情報を表示させるときのタイミングを図１２に“Ｔ２”で示す。タイミングＴ２は、撮影要求時Ｔ１から実際に撮影する時Ｔ５までの所定時間（Ｔ１〜Ｔ３）内である。

位置決め時Ｔ０において表示部６に表示される接触点のＸＹ座標を図９に「黒丸」で示す。撮影要求時Ｔ１において表示部６に表示される接触点のＸＹ座標を図１１に「白丸」で示す。さらに、同時表示（比較表示）される接触点のＸＹ座標を図１４に示す。

（操作部７）
操作部７は、撮影室および操作室（コンソール）の両方に設けられる（前述する）。それにより、両方において、操作者は、操作部７を用いて、位置決め時における接触点の取得要求および撮影要求を出力することが可能となる。

（記憶部９）
記憶部９は、位置決め時および撮影要求時において取得された接触点のＸＹ座標を記憶する。

（ずれ量算出部１１、重心算出部）
ここでは、重心算出部の機能をずれ量算出部１１に設けたものとして説明するが、ずれ量算出部１１とは別に設けてもよいことはいうまでもない。ずれ量算出部１１は、位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれるときのずれ量を求める。

ここで、被写体の位置が静電容量方式の位置検知部５により検出されるものとし、検出された被写体の位置として、被写体によりタッチパネルが接触されたところの接触点のＸＹ座標とする。

ずれ量算出部１１は、被写体が位置決め時から撮影要求時までの時間経過の中で、異なる２つの時点（ここでは、位置決め時および撮影要求時）の接触点のＸＹ座標の変化の大きさ（ずれ量）を求める。

ずれ量算出部１１がずれ量δを求める方法の一例として、以下（１）〜（４）の方法がある。

（１）の方法
接触点のＸＹ座標が位置決め時と撮影要求時とで変化するとき、変化した接触点の数ｖをずれ量δとして求める（δ＝ｖ）。

なお、撮影要求時における接触点の数がなく、または、極めて少ないとき、被写体がタッチパネル４から離れた非接触の状態にあるといえる。そこで、第１の許容範囲を設け、撮影要求時における接触点の数が第１の許容範囲外であるとき、撮影中止をするとともに、「撮影中止」を報知するようにしてもよい。

（２）の方法
位置決め時における接触点のＸＹ座標と、撮影要求時における接触点のＸＹ座標との類似度を求める。求められた値をずれ量δとする。

このとき、ずれ量δを、次の式で求めることができる。

ここで、撮影要求時における接触点のＸＹ座標において、位置決め時における接触点のＸＹ座標と一致する数をＱとし、一致しない数をＲとする。このとき、一致率であるずれ量δの第１の許容範囲をパーセント（例えば、８０％以上）で設定すればよい。

なお、これに対し、不一致率（＝Ｒ／Ｑ＋Ｒ）をずれ量δとしてもよい。このとき、第１の許容範囲を、２０％未満に設定すればよい。

（３）の方法
ＸＹ座標上に複数の接触点が分布するとき、接触点が分布する領域の重心を、被写体によりタッチパネル４が接触されたところの接触場所の一例としてみることができる。そこで、重心算出部により、位置決め時における分布する領域の重心のＸＹ座標と撮影要求時における分布する領域の重心のＸＹ座標とを求め、求められた分布領域の重心のＸＹ座標の変化量を、ずれ量δとして求める。

次に、（３）の方法の一例について説明する。なお、ＸＹ座標上に複数ｎの接触点が分布するものとする。ここで、一つの接触点が一定の面積ｓを有すると考えれば、分布領域の重心のＸＹ座標は、平面図形の図心を求める方法と同じ方法により求めることができる。

分布領域の重心のＸ座標ｘ_ｇ、Ｙ座標ｙ_ｇを次の式で求めることができる。

ここで、ｘ_iを接触点のＸ座標とし、ｙ_iを接触点のＹ座標とする。

重心のＸＹ座標のずれ量δを、次の式により求める。

ここで、ｘ_ｇ１を撮影要求時のＸ座標、ｘ_ｇ０を位置決め時のｘ座標、ｙ_ｇ１を撮影要求時のＹ座標、ｙ_ｇ０を位置決め時のＹ座標とする。

（３）の方法では、単に接触点ではなく、接触点が分布する領域（接触面）として、被写体を検出することが可能となる。

（４）の方法
ＸＹ座標上に複数の接触点が分布するとき、位置決め時における分布する領域の外形と撮影要求時における分布する領域の外形とを求め、位置決め時と撮影要求時とで、外形により囲まれた面積の変化量を求める。この方法では、求められた変化量がずれ量δとなる。

次に、（４）の方法の一例について説明する。ここでは、複数の接触点が分布されるＸＹ座標における原点を、例えば、上述の方法（３）により求められた分布領域の重心とする。

位置決め時における接触点および撮影要求時における接触点に基づき、次の工程をそれぞれ行う。

（１）まず、原点を通り、ＸＹ座標のＸ軸に対する角度が２０°、４０°、６０°、…３４０°、３６０°のように２０°の整数倍をなす直線を引き、互いに隣接する直線を一つの範囲とすることにより、ＸＹ座標を１８分割にする。

（２）次に、分割された範囲に含まれる複数ｍの接触点Ｐ_ｊに番号を付し（１、２、…、ｊ、…ｍ）、それら接触点Ｐ_ｊの中で、原点から最も離れたところの接触点を求める。
例えば、範囲０°〜２０°において、５個の接触点が含まれ、原点からのぞれぞれの距離が、５、６、９、５、３であるとき、５個の接触点のうち、最大の距離は、“９”である。したがって、最大の距離“９”を有する接触点を求めることができる。

（３）同様にして、各範囲において、最大距離を有する接触点を求める。

（４）次に、求められた接触点を、領域の外形上の点とし、直線（または所定の曲線であってもよい）により繋ぐことにより、領域の外形を求める。

（５）次に、外形により囲まれた領域の面積を求める。
なお、外形により囲まれた領域は、三角形の領域の集合体であるといえるため、三角形の領域の面積をそれぞれ求め、その面積を合計することで、外形により囲まれた領域の面積を求めることができる。

三角形の領域の面積Ｓは、次の式で求めることができる。

ここで、三角形の頂点のＸＹ座標を、（ａ，ｂ）、（ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ）とする。

このような手順により、位置決め時における面積と、撮影要求時における面積との変化量を、ずれ量δとして求める。

ここで、位置決め時における外形により囲まれた面積Ｓ０、撮影要求時における外形により囲まれた面積Ｓ１とする。

（判断部１２）
判断部１２は、ずれ量δと許容範囲記憶部１３に記憶された第１の許容範囲とを比較し、ずれ量δが第１の許容範囲内であるとき、第１の許容範囲内の信号を出力し、ずれ量δが第１の許容範囲外であるとき、第１の許容範囲外の信号を出力する。

接触点のＸＹ座標を検出する場合、ある程度の領域が検出できなければＸ線検出器３と被写体とが接触していないと判断する。第１の許容範囲（パラメータ）として、被写体の部位毎の最小検出領域を設定する。

表示制御部は、ずれ量δが第１の許容範囲外であるとの信号を受けて、「撮影中止」の情報を表示部６に表示させる。

（許可／禁止制御部１４）
許可／禁止制御部１４は、ずれ量δが第１の許容範囲内であるとの信号を受けて、撮影装置１を撮影許可状態に維持する。すなわち、操作部７による撮影要求を許可／禁止制御部１４が受けただけでは、許可／禁止制御部１４から撮影部（Ｘ線源２を含む）に撮影指示の信号が出力されない。さらに、判断部１２によりずれ量δが第１の許容範囲内であるとの判断結果を許可／禁止制御部１４が受けたとき、撮影許可状態が維持されて、撮影指示の信号がＸ線源２に出力され、それにより、Ｘ線が照射される。一方、許可／禁止制御部１４は、ずれ量δが第１の許容範囲外であるとの信号を受けて、撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。それにより、撮影が禁止されるので、撮影ミスを防止することが可能となる。また、このとき、表示制御部は、「撮影中止」の情報を表示部６に表示させるので、二重に撮影ミスを防止することができる。

〔動作〕
以上に、第１実施形態に係る撮影装置１の構成を簡単に説明した。
次に、撮影装置１の一連の動作について図１５を参照して説明する。図１５は、撮影装置により撮影するときの一連の動作を示すフローチャートである。

なお、ずれ量算出部１１によりずれ量を求める方法として、位置決め時における接触点のＸＹ座標と、撮影要求時における接触点のＸＹ座標との類似度を、ずれ量δとして求める上記（２）の方法が用いられるものとする。

（撮影の前段階）
検査開始時、選択した検査名に対応した位置検知部５の情報（ルーチン検査で注意すべき情報）が表示部６に表示される。操作者は検査情報を装置に登録する。その際、検査部位などの付帯情報も登録される。なお、以下、検査目的を胸部Ｘ線撮影として説明する。

（Ｓ１：被写体の位置決め）
操作者は被写体（被検者）を撮影室へ誘導し検査目的に沿った位置決めの指示を行う。被写体をＸ線検出器３の前に立たせて、胸部をタッチパネル４に接触させる。

（Ｓ２：接触点の座標を取得）
位置決めが確定した際、撮影室側の操作部７を用いて、操作者が位置決め確定操作を行う。操作者の被曝を避けるため、操作者は被検者より離れ撮影室にて撮影を行う。

（Ｓ３：位置決め時の接触点の座標を記憶、表示）
制御手段１０は、操作部７による操作を受けて、スイッチＳＷ１をオンするように制御する。それにより、位置決め時における接触点のＸＹ座標が記憶部９に記憶される。さらに、制御手段１０は、操作部７による操作を受けて、スイッチＳＷ４をオンするように制御する。それにより、表示制御部は、位置決め時における接触点のＸＹ座標を表示部６に表示させる。

（Ｓ４：リアルタイムで接触点の座標を表示）
制御手段１０は、スイッチＳＷ１を常時オンするように制御する。それにより、表示制御部は、位置決め時以降、リアルタイムで取得される接触点のＸＹ座標を表示部６に表示させる。

（Ｓ５：撮影要求の有無を判断）
操作者は撮影室側の操作部７を用いて撮影要求の操作を行う。制御手段１０は、操作部７による操作を受けて、操作要求の有無を判断する。

（Ｓ６：撮影要求時の接触点の座標を記憶、表示）
制御手段１０は、操作部７による撮影要求の操作を受けて、スイッチＳＷ３をオンするように制御する。それにより、撮影要求時における接触点のＸＹ座標が記憶部９に記憶される。さらに、制御手段１０は、操作部７による撮影要求の操作を受けて、スイッチＳＷ４をオンするように制御する。表示制御部は、撮影要求時における接触点のＸＹ座標を表示部６に表示させる。

（Ｓ７：ずれ量の算出）
ずれ量算出部１１は、位置決め時における接触点のＸＹ座標と、撮影要求時における接触点のＸＹ座標との類似度を、ずれ量として求める。なお、類似度は、前述したように、撮影要求時における接触点のＸＹ座標において、位置決め時における接触点のＸＹ座標と一致する数（一致率）である。

（Ｓ８：ずれ量と第１の許容範囲との比較）
判断部１２は、ずれ量が第１の許容範囲内（８０％以上）であるかどうかを判断し、判断結果を表示部６および許可／禁止制御部１４に出力する。

（Ｓ９：撮影許可状態を維持）
ずれ量が第１の許容範囲内であるとの判断されたとき（Ｓ８：Ｙｅｓ）、許可／禁止制御部１４は、撮影装置１を撮影許可状態に維持する。

（Ｓ１０：撮影禁止状態に制御）
ずれ量が第１の許容範囲外であるとの判断されたとき（Ｓ８：Ｎｏ）、許可／禁止制御部１４は、撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。撮影禁止状態に制御することにより、撮影装置１が撮影動作を停止する。

さらに、表示制御部は、ずれ量が第１の許容範囲を超えたことを表示部６に表示させる。それにより、撮影動作が停止されたことを操作者へ報知する。さらに、位置決め時および撮影要求時における接触点のＸＹ座標が表示部６に表示されるため、どこのＸＹ座標において、位置ズレが発生したか判別できる。

（Ｓ１１：撮影禁止の解除を判断）
次に、制御手段１０は、操作部７による操作を受けて、撮影禁止の解除が指示されたかどうかを判断する。

（Ｓ１２：撮影許可状態に制御）
撮影禁止の解除が指示されたと判断されたとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御手段１０は、撮影装置１を撮影禁止状態から撮影可能状態に制御する。操作者は、そのまま撮影を継続してもよく、再度位置決め指示を行うことで撮影を継続してもよい。

なお、撮影禁止の解除が指示されないと判断されたとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、被写体の位置決めを行うステップＳ１に戻る。

上記第１実施形態では、ずれ量δが第１の許容範囲外であるとき、（１）表示制御部が「撮影中止」の情報を表示部６に表示させると共に、（２）許可／禁止制御部１４が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する構成を示したが、（１）または（２）のいずれか一方を行うように構成してもよい。一方を行うだけでも、撮影ミスを防止することが可能である。以下の各種実施形態においても同様である。

＜第２実施形態＞
次に、撮影装置１の第２実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

位置的なずれ量δが第１の許容範囲内であっても、撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間内における単位時間当たりのずれ量（時間的なずれ量）が多ければ（第２の許容範囲外）であれば、撮影ミスの要因になるため、撮影を中止すべきである。

第１実施形態では、位置決め時における接触点のＸＹ座標を取得し、さらに、撮影要求時における接触点のＸＹ座標を取得し、位置決め時における接触点のＸＹ座標と撮影要求時における接触点のＸＹ座標とにより、ずれ量算出部１１がずれ量δとして求め、ずれ量δが第１の許容範囲内であるかどうかの判断結果に基づいて撮影装置１および表示部６を制御する構成を示した。これに対し第２実施形態では、さらに、撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間経過した時における接触点のＸＹ座標を取得し、取得されたＸＹ座標と先の撮影要求時における接触点のＸＹ座標とにより、ずれ量算出部１１が所定時間内における単位時間当たりのずれ量を求め、単位時間当たりのずれ量が第２の許容範囲内であるかどうかの判断結果に基づいて撮影装置１および表示部６を制御するように構成される。

なお、単位時間当たりのずれ量（ｄδ／ｄｔ）は、次の式で表される。

ここで、δを撮影要求時におけるＸＹ座標と所定時間経過した時におけるＸＹ座標との差とし、Ｔ１を撮影要求時とし（図１２参照）、Ｔ３を撮影要求時から所定時間経過した時とする（図１２参照）。

なお、第２実施形態において、第１実施形態の制御とは関係なく、単独で、撮影装置１等の制御をするように構成してもよい。

（許容範囲記憶部１３）
さらに、許容範囲記憶部１３は、判断部１２によりずれ量と比較される第２の許容範囲を記憶する。

（制御手段１０、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４）
次に、制御手段１０等について、図１２を参照して説明する。
図１２に、位置決め時を“Ｔ０”で示し、撮影要求時を“Ｔ１”で示し、撮影要求時から所定時間経過した時を“Ｔ３”で示し、実際に撮影する時を“Ｔ５”で示す。

制御手段１０は、スイッチＳＷ２を常時オフし、撮影要求時Ｔ１にオンするように制御する。さらに、制御手段１０は、スイッチＳＷ３を常時オフし、撮影要求時Ｔ１から所定時間経過した時Ｔ３にオンするように制御する。制御手段１０は、スイッチＳＷ４を常時オフし、撮影要求時Ｔ１およびその時から単位時間（１秒）経過した時にそれぞれオンするように制御する。なお、制御手段１０がスイッチＳＷ１を常時オンし、撮影要求時Ｔ１以降オフするように制御する。

制御手段１０は、スイッチＳＷ２をオンし、撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標を記憶部９に記憶させる。制御手段１０は、記憶された撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標をずれ量算出部１１に出力させる。制御手段１０は、スイッチＳＷ３をオンし、撮影要求時Ｔ１から所定時間経過した時Ｔ３の接触点のＸＹ座標をずれ量算出部１１に出力させる。

それにより、ずれ量算出部１１は、撮影要求時Ｔ１における接触点のＸＹ座標と所定時間経過した時Ｔ３の接触点のＸＹ座標とに基づき、単位時間当たりのずれ量を求める。
単位時間当たりのずれ量を求める方法は、例えば、撮影要求時Ｔ１とその時から所定時間経過した時Ｔ３とで、分布領域の重心のＸＹ座標の変化量を、ずれ量δとして求める前述した（３）の方法による。

判断部１２は、ずれ量算出部１１により求められた単位時間当たりのずれ量が第２の許容範囲内であるかどうかを判断し、そのずれ量が第２の許容範囲外であるとの判断結果を表示部６および許可／禁止制御部１４に出力する。そのずれ量が第２の許容範囲外であるとの判断結果を受けて、表示制御部は、「被写体が動いたため、撮影中止します」の情報を表示部６に表示させる。この「撮影中止」の情報を表示させるときのタイミングを図１２に“Ｔ４”で示す。タイミングＴ４は、所定時間経過した時Ｔ３から実際に撮影する時Ｔ５までの間である。その判断結果を受けて、許可／禁止制御部１４が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。それにより、被写体の撮影が中止される。そのため、被写体の体動によるアーチファクトを防ぐことができる。なお、前述の特許文献１では、被写体が位置検知部の接触面（検出面）から離れたかどうかを検出するのみであるが、本実施形態では、接触面から離れたかどうかを検出するのみでなく、接触面に対する被写体の単位時間当たりの位置の変化を検出するように構成したので、接触面に対する被写体の急な変化を検出することができる。それため、被写体の静止状態を検出可能という効果がある。

ずれ量が第２の許容範囲内であるとの判断結果を受けて、許可／禁止制御部１４は撮影装置１を撮影許可状態に維持する。それにより、Ｘ線源２からＸ線が照射され、被写体が撮影される。

＜第３実施形態＞
次に、撮影装置１の第３実施形態について図１６、図１７、および、図１８を参照して説明する。図１６はＸ線検出器の前に立たされた被検体の温度情報を示す図、図１７は位置決めされた被検体の温度情報を示す図、図１８は撮影要求時における被検体の温度情報を示す図である。

なお、第３実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

第１実施形態では、被写体の位置を検知する位置検知部５として、タッチパネル４を有し、被写体によりタッチパネル４が接触されたところの接触点のＸＹ座標を検出する静電容量方式のものを示したが、位置検知部５としては、これに限らない。例えば、赤外線を用いて、非接触で、被写体の温度を測定できる赤外線検知方式の位置検知部５であってもよい。このような位置検知部５は、温度分布センサと称される。

赤外線検知方式においても、位置検知部５は、取得された被写体の温度情報のＸＹ座標を検出（取得）する。被写体の温度情報をＸＹ座標上に分布させたものを図１６に示す。

ずれ量算出部１１は、温度情報のＸＹ座標から各時点（位置決め時および撮影要求時）における分布領域の面積を求める。位置決めされた被検体の温度情報を図１７に示す。撮影要求時における被検体の温度情報を図１８に示す。さらに、ずれ量算出部１１は、撮影要求時における面積に対し、位置決め時における面積との一致率を、ずれ量として求める。判断部１２は、ずれ量が許容範囲内であるかどうかを判断する。６０％の許容範囲を図１９に示す。制御手段１０は、判断部１２による判断結果を、表示部６および許可/禁止制御部１４に出力させる。

＜第４実施形態＞
次に、撮影装置１の第４実施形態について、図１９を参照して説明する。図１９は、被写体の種類毎、および位置検知部の種類毎に設定される、許容範囲（パラメータ）の登録画面を示す図である。なお、第４実施形態において、単に「許容範囲」というときは、第１の許容範囲および/または第２の許容範囲を意味する。

図１９に示すように、被写体の動きを判断するため、被写体の各部位に対応する許容範囲（パラメータ）が登録される。許容範囲の登録は、撮影対象である被検体の部位毎に、許容範囲を被写体の部位と対応づけて、許容範囲記憶部１３に記憶することにより行われる。被写体の部位を撮影するとき、それに対応づけられる許容範囲の全てを使用してもよく、許容範囲の一部のみ使用してもよい。

前記実施形態では、一つの位置検知部５により被写体の位置を検出し、検出された被写体の位置からずれ量を求め、求められたずれ量と許容範囲とを比較するように構成されるものを示した。これに対し、第４実施形態では、二以上の位置検知部５を組み合わせ、各位置検知部５により被写体の各部の位置を検出し、各部のずれ量を求め、各部のずれ量において、ずれ量とその許容範囲とを比較するように構成される。各部のずれ量における比較結果を総合的に判断し、総合的な判断結果から撮影装置１を制御する。

図１９は、被写体の種類毎、およびＸ線検出器３の種類毎に設定される、ずれ量の許容範囲（パラメータ）の登録画面を示す図である。ずれ量の許容範囲は、前述する許容範囲記憶部１３に記憶される。

図１９に示すように、位置検知部の種類として、アゴ載せ台にメカニカルスイッチが配置されたアゴ載せ台センサ、ワイヤレスでデータの送受信可能に構成されるテーブル置き型のＸ線検出器３、ワイヤレスでデータの送受信可能に構成される床置き型のＸ線検出器３、ワイヤレスでデータの送受信可能に構成される手持ち型のＸ線検出器３がある。

被写体が胸部（ｃｈｅｓｔ）であるとき、第１実施形態と同じ、タッチパネル４を有する位置検知部５と、アゴ載せ台にメカニカルスイッチが配置されたアゴ載せ台センサとが組み合わされる。なお、メカニカルスイッチがオンであることが、ずれ量の許容範囲となる。メカニカルスイッチがオフのとき、Ｘ線検出器３と被写体とが接触していないと判断することができる。

この構成では、メカニカルスイッチがオフ、または、各検出時点における接触点のＸＹ座標の差から求められるずれ量が許容範囲外の少なくとも一方であるとき、制御手段１０が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。

さらに、被写体が手（ｆｉｎｇｅｒ）であるとき、テーブル置き型のＸ線検出器３と、温度分布センサとが組み合わされる。なお、温度分布センサにより検出された所定温度以上を示す領域の面積の一致率６０％が許容範囲となる。

この構成では、各検出時点における面積の差から求められるずれ量が許容範囲外であるとき、制御手段１０が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。

さらに、被写体がひざ（ｋｎｅｅ）であるとき、床置き型のＸ線検出器３と、位置検知部とが組み合わされる。なお、位置の一致率２０％が許容範囲となる。

この構成では、各検出時点における位置の差から求められるずれ量が許容範囲外であるとき、制御手段１０が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。

さらに、被写体がひざであるとき、手持ち型のＸ線検出器３と、第１実施形態と同じ、タッチパネル４を有する位置検知部５とが組み合わされる。なお、静止状態の継続時間５［ｓｅｃ］が許容範囲となる。例えば、撮影要求から５秒以前に一致率が許容範囲でない状態（許容範囲外）が発生したとき、撮影装置１が撮影禁止状態に制御される。

この構成では、各検出時点における接触点のＸＹ座標の差から求められるずれ量が許容範囲外であるとき、制御手段１０が撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御する。

図１９に示されないが、前述した種々の位置検知部５を組み合わせて用いてもよい。種々の位置検知部５により、被写体の様々な部位の位置ずれを検出することにより、位置ずれの検出精度を向上させ、撮影ミスをさらに防止することが可能となる。

複数種類の位置検知部５の組み合わせの一例としては、静電容量方式の位置検知部５と、赤外線検知方式の位置検知部５との組み合わせがある。この構成では、静電容量方式の位置検知部５により取得された接触点のＸＹ座標によれば、ずれ量が許容範囲外であっても、赤外線検知方式の位置検知部５により取得された被写体のずれ量がその許容範囲内であれば、撮影装置１を撮影許可状態から撮影禁止状態に制御せず、撮影を可能にすることもできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 撮影装置
２ Ｘ線源
３ Ｘ線検出器
４ タッチパネル
５ 位置検知部
６ 表示部
７ 操作部
８ 画像処理部
９ 記憶部
１０ 制御手段
１１ ずれ量算出部
１２ 判断部
１３ 許容範囲記憶部
１４ 許可／禁止制御部

Claims (9)

1. 位置決めされた被写体を撮影する撮影装置において、
   前記位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれるときのずれ量を求めるずれ量算出部と、
   前記求められたずれ量が予め定められた第１の許容範囲を超えたとき、前記撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間に前記第１の許容範囲を超えたことを報知する報知手段と、
   を有し、
   前記ずれ量算出部は、前記ずれ量が前記第１の許容範囲内のとき、前記所定時間における単位時間当たりの前記ずれ量を求め、
   前記報知手段は、求められた前記単位時間当たりのずれ量が予め定められた第２の許容範囲を超えたとき、前記実際に撮影する時までに前記第２の許容範囲を超えたことを報知する、
   ことを特徴とする撮影装置。
2. 被写体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器の前に配置されたタッチパネルを有し、前記タッチパネルが被写体によって接触されたところの接触場所を前記被写体の位置として検知する位置検知部と、
   をさらに有し、
   前記ずれ量算出部は、前記接触場所の位置ずれを前記ずれ量として求めること
   を特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記位置検知部は、前記タッチパネルが接触されたところの接触点の位置を検知し、
   前記ずれ量算出部は、前記接触点の位置ずれを前記ずれ量として求めること、
   を特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記位置検知部は、前記タッチパネルが接触されたところの接触点の位置を検知し、
   さらに、前記検知された前記接触点の位置が分布する領域の重心の位置を求める重心算出部を有し、
   前記ずれ量算出部は、前記重心の位置ずれを前記ずれ量として求めること
   を特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
5. 前記被写体が位置決めされた位置決め時に前記検知された前記接触点の位置と、前記撮影要求時に前記検知された前記接触点の位置とを比較可能に表示する表示部をさらに有すること
   を特徴とする請求項３に記載の撮影装置。
6. 被写体の種類および前記位置検知部の種類毎に前記第１の許容範囲および前記第２の許容範囲を対応させて記憶する許容範囲記憶部をさらに有すること
   を特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
7. 位置決めされた被写体を撮影する撮影装置において、
   被写体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器の前に配置されたタッチパネルと、
   前記タッチパネルが被写体によって接触されたところの接触点の位置を検知する位置検知部と、
   検知された前記接触点の位置が分布する領域の重心の位置を求める重心算出部と、
   前記位置決めされた被写体が撮影要求時までの間にずれるときのずれ量として前記重心の位置ずれを求めるずれ量算出部と、
   前記求められたずれ量が予め定められた第１の許容範囲を超えたとき、前記撮影要求時から実際に撮影する時までの所定時間に前記第１の許容範囲を超えたことを報知する報知手段と、
   を有すること、
   を特徴とする撮影装置。
8. 位置決めされた被写体を、撮影装置により撮影する撮影方法において、
   タッチパネルが被写体によって接触されたところの接触点の位置を位置検知部が検出する工程と、
   制御手段が、前記被写体が位置決めされる位置決め時における前記検出された接触点の位置を記憶部に記憶させ、前記記憶された前記位置決め時における前記接触点の位置の表示を表示部に続けさせる工程と、
   前記制御手段が、位置決め後における前記検出された前記接触点の位置をリアルタイムで前記表示部に表示させる工程と、
   前記制御手段が、撮影要求時における前記検出された接触点の位置を前記記憶部に記憶させ、前記リアルタイムで前記接触点の位置を前記表示部に表示させるのを止めさせ、前記記憶された前記撮影要求時における前記接触点の位置を前記表示部に表示させる工程と、
   ずれ量算出部が、前記位置決め時に検知された前記接触点の位置に対して、前記撮影要求時に検知された前記接触点の位置がずれるときのずれ量を求める工程と、
   前記制御手段が、前記求められた前記ずれ量が第１の許容範囲を超えたかどうかを判断し、前記第１の許容範囲を超えたと判断したとき、前記超えたことを前記表示部に表示させるとともに、前記撮影装置を撮影許可の状態から撮影禁止の状態にする工程と、
   を有すること
   を特徴とする撮影方法。
9. さらに、前記撮影禁止を解除するための指示を受けて、前記制御手段が、前記位置決め時における前記接触点の位置のみを前記表示部に表示させ、前記撮影装置を前記撮影禁止の状態から前記撮影許可の状態に制御する工程をさらに有すること、
   を特徴とする請求項８に記載の撮影方法。

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