JP6642676B2 - 放射線撮影システム及び画像処理装置 - Google Patents
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Description
少なくとも1つの格子が放射線の照射軸方向に設けられた放射線撮影装置であって、前記照射軸方向と直交方向に被写体を搬送する機構または前記放射線撮影装置を移動させる機構を有し、前記被写体または前記放射線撮影装置を移動させることで、複数の周期パターン画像を取得する前記放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に基づいて、微分位相画像、吸収画像、小角散乱画像のうちの少なくとも二つの再構成画像を生成する再構成手段を備える画像処理装置と、
を備える放射線撮影システムであって、
前記微分位相画像、前記吸収画像を微分した微分吸収画像、前記小角散乱画像を微分した微分小角散乱画像のうち少なくとも二つの画像の信号値について回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する検出手段を備える。
前記検出手段は、前記微分位相画像、前記微分吸収画像、前記微分小角散乱画像のうち二つの画像を一組として、少なくとも一組の画像について単回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す前記指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する。
前記検出手段は、前記微分位相画像、前記微分吸収画像、前記微分小角散乱画像の三つの画像を一組として、前記三つの画像について重回帰分析を行って、前記三つの画像間の関係性を示す前記指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する。
前記指標値は、回帰係数、決定係数、回帰式を基準とした標準偏差、相関係数、回帰式との誤差のうち一つまたは複数である。
少なくとも1つの格子が放射線の照射軸方向に設けられた放射線撮影装置であって、前記照射軸方向と直交方向に被写体を搬送する機構または前記放射線撮影装置を移動させる機構を有し、前記被写体または前記放射線撮影装置を移動させることで、複数の周期パターン画像を取得する前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に画像処理を施す画像処理装置であって、
前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に基づいて、微分位相画像、吸収画像、小角散乱画像のうちの少なくとも二つの再構成画像を生成する再構成手段と、
前記微分位相画像、前記吸収画像を微分した微分吸収画像、前記小角散乱画像を微分した微分小角散乱画像のうち少なくとも二つの画像の信号値について回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する検出手段と、
を備える。
図1に、本発明の実施形態に係る放射線撮影システムを示す。放射線撮影システムは、放射線撮影装置1とコントローラー5を備える。放射線撮影装置1はタルボ・ロー干渉計によるX線撮影を行い、コントローラー5は当該X線撮影により得られた複数のモアレ縞画像を用いて被写体の再構成画像を生成する。なお、本実施形態では、X線を用いて撮影を行う放射線撮影システムを例にとり説明するが、他の放射線、例えば、ガンマ線等を用いてもよい。
放射線撮影装置1は縦型であり、放射線源11、マルチスリット12、被写体台13、第1格子14、第2格子15、放射線検出器16は、この順序に重力方向であるz方向に配置される。放射線源11の焦点とマルチスリット12間の距離をd1(mm)、放射線源11の焦点と放射線検出器16間の距離をd2(mm)、マルチスリット12と第1格子14間の距離をd3(mm)、第1格子14と第2格子15間の距離をd4(mm)で表す。なお、被写体台13の位置は、第1格子14と第2格子15との間に設けられていてもよい。
距離d2は、一般的に撮影室の高さは3(m)程度又はそれ以下であることから、少なくとも3000(mm)以下であることが好ましい。なかでも、距離d2は400〜3000(mm)が好ましく、さらに好ましくは500〜2000(mm)である。
放射線源11の焦点と第1格子14間の距離(d1+d3)は、好ましくは300〜3000(mm)であり、さらに好ましくは400〜1800(mm)である。
放射線源11の焦点と第2格子15間の距離(d1+d3+d4)は、好ましくは400〜3000(mm)であり、さらに好ましくは500〜2000(mm)である。
それぞれの距離は、放射線源11から照射されるX線の波長と第1格子14と第2格子15の周期から、第2格子15上に第1格子14による格子像(自己像)が重なる最適な距離を算出し、設定すればよい。
放射線源11は、緩衝部材17aを介して保持されている。緩衝部材17aは、衝撃や振動を吸収できる材料であれば何れの材料を用いてもよいが、例えばエラストマー等が挙げられる。放射線源11はX線の照射によって発熱するため、放射線源11側の緩衝部材17aは加えて断熱素材であることが好ましい。
X線の焦点径は、0.03〜3(mm)が好ましく、さらに好ましくは0.1〜1(mm)である。
放射線源11のX線照射方向には、X線の照射範囲を狭めるための図示しない照射野絞りが設けられている。
マルチスリット12のスリット周期をw0(μm)、第1格子14のスリット周期をw1(μm)とすると、スリット周期w0は下記式により求めることができる。
w0=w1・(d3+d4)/d4
当該式を満たすように周期w0を決定することにより、マルチスリット12及び第1格子14の各スリットを通過したX線により形成される自己像が、それぞれ第2格子15上で重なり合い、いわばピントが合った状態とすることができる。
第1格子14は、マルチスリット12と同様にx方向に所定の周期の複数のスリットが設けられた回折格子である(図2参照)。第1格子14は、マルチスリット12と同様にUVを用いたフォトリソグラフィーによって形成することもできるし、いわゆるICP法によりシリコン基板に微細細線で深掘加工を行い、シリコンのみで格子構造を形成することとしてもよい。第1格子14のスリット周期は1〜20(μm)である。スリットの幅はスリット周期の20〜70(%)であり、好ましくは35〜60(%)である。スリットの高さは1〜100(μm)である。
d4=(m+1/2)・w1 2/λ
なお、mは整数であり、λはX線の波長である。
放射線源11の焦点径;300(μm)、管電圧:40(kVp)、付加フィルター:アルミ1.6(mm)
放射線源11の焦点からマルチスリット12までの距離d1 : 240(mm)
マルチスリット12から第1格子14までの距離d3 :1110(mm)
マルチスリット12から第2格子15までの距離d3+d4:1370(mm)
マルチスリット12のサイズ:10(mm四方)、スリット周期:22.8(μm)
第1格子14のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:4.3(μm)
第2格子15のサイズ:50(mm四方)、スリット周期:5.3(μm)
放射線検出器16の画素サイズは10〜300(μm)であり、さらに好ましくは50〜200(μm)である。
放射線検出器16としては、FPD(Flat Panel Detector)を用いることができる。FPDには、検出されたX線を光電変換素子を介して電気信号に変換する間接変換型、検出されたX線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
なお、CCD(Charge Coupled Device)、X線カメラ等の撮影手段を放射線検出器16として用いてもよい。
また、第2格子15を使用せず、第2格子15の強度変調効果を与えた放射線検出器16を使用しても良い。この場合、シンチレータに第2格子15と同等の周期および幅で不感領域を与えるために、シンチレータに溝を掘り、格子状のシンチレータとしても良い(参照文献1:特許第5127246号公報)。
制御部181は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)等から構成され、記憶部185に記憶されているプログラムとの協働により、各種処理を実行する。制御部181は、放射線源11、駆動部12a、駆動部18a、放射線検出器16等の各部に接続されており、後述する撮影制御処理等を実行することにより、例えば、コントローラー5から入力される撮影条件の設定情報に従って、放射線源11からのX線照射のタイミングやX線照射条件、放射線検出器16による画像信号の読取タイミング、マルチスリット12の移動等を制御する。
表示部183は制御部181の表示制御に従って、ディスプレイに操作画面や放射線撮影装置1の動作状況等を表示する。
制御部51は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)等から構成され、記憶部55に記憶されているプログラムとの協働により、後述する再構成画像生成処理をはじめとする各種処理を実行する。制御部51は、検出手段、抽出手段、前処理手段、ノイズ画素抽出手段として機能する。
また、記憶部55は、撮影オーダー情報に基づいて放射線撮影装置1で取得されたモアレ縞画像、モアレ縞画像に基づき生成された再構成画像等を当該撮影オーダー情報に対応付けて記憶する。
また、記憶部55は、放射線検出器16に対応するゲイン補正データ、欠陥画素マップ等を予め記憶する。欠陥画素マップは、放射線検出器16の欠陥画素(画素がないものも含む)の位置情報(座標)である。
更に、記憶部55は、予め放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動がない状態で生成された画像間で算出された、画像間の関係性を示す指標値(例えば、傾きa1等)を基準値として記憶する。
ここで、上記放射線撮影装置1のタルボ・ロー干渉計によるX線撮影方法を説明する。
図5に示すように、放射線源11から照射されたX線が第1格子14を透過すると、透過したX線がz方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像といい、自己像が形成される現象をタルボ効果という。自己像を結ぶ位置に第2格子15が自己像と概ね平行に配置され、第2格子15を透過したX線によりモアレ縞画像(図5においてMoで示す)が得られる。即ち、第1格子14は、周期パターンを形成し、第2格子15は周期パターンをモアレ縞に変換する。放射線源11と第1格子14間に被写体(図5においてHで示す)が存在すると、被写体によってX線の位相がずれるため、図5に示すようにモアレ縞画像上のモアレ縞は被写体の辺縁を境界に乱れる。このモアレ縞の乱れを、モアレ縞画像を処理することによって検出し、被写体像を画像化することができる。これがタルボ干渉計の原理である。なお、上記周期パターンはモアレ縞だけに限定されず、自己像を直接撮影しても良いし、タルボ効果を用いずに第1格子14の影を観測しても良い。
例えば、マルチスリット12のスリット周期を22.8(μm)とし、5ステップの撮影を10秒で行うとする。マルチスリット12がそのスリット周期の1/5に該当する4.56(μm)移動し停止する毎に撮影が行われる。撮影時間でいえば曝射スイッチON後、2、4、6、8、10秒後にそれぞれ撮影が行われる。理想的な送り精度によりマルチスリット12を一定の送り量で移動できた場合、図7に示すように、5ステップの撮影で、マルチスリット12のスリット周期1周期分のモアレ縞画像5枚が得られる。
図8に、被写体が動かなかった場合と動いた場合のシミュレーションにより生成した画像を示す。シミュレーションにおける縞走査回数は4回で、マルチスリット12を1/4周期ずつ移動させながら4枚のモアレ縞画像を生成し、縞走査の原理に基づいて微分位相画像(DPH)と吸収画像(AT)と小角散乱画像(SC)を生成した。更に、微分吸収画像(DAT)、微分小角散乱画像(DSC)を生成した。ここに示す例では、モアレ縞は完全に広がった状態として計算している。被写体は、人体の関節を模擬したもので、軟骨の球の中に骨の球を配置し、周囲は水である。図8のDATA1は被写体が動かなかった場合を想定したシミュレーションの画像である。DATA2は縞走査毎に被写体位置を右上に50umずつ、合計200um移動させたシミュレーションの画像である。DATA3は縞走査毎に被写体位置を右上に100umずつ、合計400um移動させたシミュレーションの画像である。本シミュレーションでは、被写体によるX線の位相変化と吸収変化を考慮しているが、被写体での散乱は無いものとして計算している。図9(a)に、DATA1〜3の微分位相画像(DPH)のプロファイル(上下方向中央)を示す。図9(b)に、DATA1〜3の微分吸収画像(DAT)のプロファイル(上下方向中央)を示す。図9(c)に、DATA1〜3の微分小角散乱画像(DSC)のプロファイル(上下方向中央)を示す。図8、図9から分かるように、被写体が動いた場合、微分位相画像(DPH)、微分吸収画像(DAT)、微分小角散乱画像(DSC)の信号値が変化するが、被写体が動いたことによる誤差の入り方(信号値の変化の仕方)が三つの画像で異なる。これは、縞走査の原理に基づく処理の特性であり、モアレ縞画像の位相や被写体の物理量、被写体の動いた方向や量に応じて三つの画像で異なる誤差となる。
図10(a)〜(c)は、微分吸収画像と微分位相画像のDATA1〜DATA3の散布図である(xは微分吸収画像の信号値、yは微分位相画像の信号値)。図11(a)〜(c)は、微分吸収画像と微分小角散乱画像のDATA1〜DATA3の散布図である(xは微分吸収画像の信号値、yは微分小角散乱画像の信号値)。図12(a)〜(c)は、微分位相画像と微分小角散乱画像のDATA1〜DATA3の散布図を示している(xは微分位相画像の信号値、yは微分小角散乱画像の信号値)。各散布図には、グラフ上のx、yの値について単回帰分析を行うことにより得られた回帰式及び決定係数R2を併せて示している。回帰式は、最小二乗法により求めたものである。
ここからは、実験データを用いて、回帰分析により得られる複数の画像間の関係性を示す指標値に基づいて被写体の動きによる画質劣化を検出できるか否かを検証した結果について説明する。
また、SET5〜8は4枚のモアレ縞画像のうち一枚だけ被写体を同じ方向に同じ量だけ動かしたものであるが、データを入れ替える縞走査位置(モアレ縞の位相)によって微分位相画像、吸収画像、小角散乱画像に与える影響が異なっている。例えば、SET7はSET1に対して微分位相画像の信号は全体的に強く、吸収画像の信号は少し弱く、小角散乱画像は少し弱くかつ骨梁の描写性が低くなっているのに対して、SET8はSET1に対して微分位相画像はほぼ同じであるが、吸収画像は少し弱く、小角散乱画像は強くかつ骨梁が明瞭に描写されている。
また、SET9は、4枚のモアレ縞画像全てで被写体の位置が異なるようにしたものであり、人体を撮影する場合を想定している。1回あたりの移動量はSET5〜8とほぼ同等であるが、4回とも異なる方向に動くことにより、被写体の動きによる画質劣化、偽像が比較的強く表れている。しかし、理想的な正解画像が得られることがない実際の撮影では、SET9の画質劣化や偽像が被写体の動きによるものなのか、被写体自体の信号なのか操作者が断定することは難しく、また操作者の個人差による判断のばらつきが問題となる。
図15(a)〜(d)に、被写体が動いていないSET1〜SET2及び被写体が動いたSET9のそれぞれについて、微分位相画像(DPH)、微分吸収画像(DAT)、微分小角散乱画像(DSC)のうち二つを1組として単回帰分析を行い、回帰直線の傾きa1(図15(a))、回帰直線のあてはまりの良さの尺度である決定係数R2(図15(b))、回帰直線を基準とした撮影データの標準偏差σ(図15(c))、基準直線を基準とした撮影データの標準偏差σ(図15(d))を求めた結果を示す。グラフ中の凡例は画像の組合せを示しており、DAT-DPHは、微分吸収画像を従属変数y、微分位相画像を独立変数xとして単回帰分析
した結果であり、DAT-DSCは、微分吸収画像を従属変数y、微分小角散乱画像を独立変数xとして単回帰分析した結果であり、DSC-DPHは、微分小角散乱画像を従属変数y、微分位相画像を独立変数xとして単回帰分析したときの結果である。図15(a)〜(d)のグラフに示している破線は、それぞれ、予め求めておいた被写体の動きがないときの値(基準値)であり、ここでは、被写体の動きがないSET1〜4の値を平均して求めたものである。最も間隔の短い破線はDAT-DSCの基準値であり、2番目に間隔の短い破線はDAT-DPHの基準値であり、最も間隔の長い破線はDSC-DPHの基準値である。
閾値は被写体の個体差やポジショニングの影響、X線曝射条件などによるばらつきを誤検出しないように設定することが好ましい。また閾値は注意や警告など段階的に複数設けても良い。
図16(a)〜(d)に、被写体が動いていないSET1〜SET2、及び被写体が動いたSET5〜SET9のそれぞれについて、微分位相画像(DPH)、微分吸収画像(DAT)、微分小角散乱画像(DSC)のうち二つを1組として単回帰分析を行い、複数組の指標値を組み合わせた結果を示す。図16(a)は、回帰直線の傾きa1と被写体の動きがない時の基準直線の傾き(基準a1)との差の二乗和平均平方根(rms)の値をグラフ化したものである。図16(b)は、決定係数R2と被写体の動きがない時の決定係数(基準R2)との差の二乗和平均平方根をグラフ化したものである。図16(c)は、回帰直線を基準とした撮影データの標準偏差σの二乗和平均平方根をグラフ化したものである。図16(d)は、被写体の動きがない時の回帰直線(基準直線)を基準とした撮影データの標準偏差σの二乗和平均平方根をグラフ化したものである。
また、図16(c)〜(d)に示すように、回帰直線を基準とした撮影データの標準偏差σの二乗和平均平方根、および被写体の動きがない時の回帰直線(基準直線)を基準としたデータの標準偏差σの二乗和平均平方根では、被写体が僅かに動いたSET5〜8の値はSET1、2とほぼ同じため、被写体の動きによる画質劣化を検出することは難しい。しかし、閾値を緩めに設定し比較的大きく動いたSET9などを検出することは可能である。
また、複数の指標を組み合わせて総合的に被写体の動きを判断してもよい。例えば、回帰直線の傾きa1が所定の閾値より大きく、かつ標準偏差σが所定の閾値より大きいことを被写体の動きによる画質劣化を検出する際の条件にしても良く、また複数の指標を正規化してから平均や二乗和平均平方根したものを使用しても良い。また各指標に重みづけしてから平均や二乗和平均平方根を行っても良い。
図17(a)〜(c)に、被写体が動いていないSET1〜SET2及び被写体が動いたSET9のそれぞれについて、微分小角散乱画像(DSC)と微分位相画像(DPH)を従属変数、微分吸収画像(DAT)を独立変数として重回帰分析を行い、回帰係数a1、a2(図17(a))、回帰係数a1、a2と被写体が動かない時の基準値との差(それぞれa1誤差、a2誤差と呼ぶ。図17(b))、およびa1誤差とa2誤差の二乗和平均平方根(図17(c))を求めた結果示す。
以下、コントローラー5の動作について説明する。
コントローラー5においては、再構成画像生成処理を実行することにより、放射線撮影装置1から送信されたモアレ縞画像に基づいて再構成画像を生成するとともに、上述の回帰分析により得られる複数画像間の関係性を示す指標値に基づいて再構成画像に放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化を生じているかを判定する。
具体的に、制御部51は、M枚の被写体モアレ縞画像及びM枚のBGモアレ縞画像に基づいて、吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像の3種類の再構成画像を生成する。
まず、被写体モアレ縞画像とBGモアレ縞画像に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、X線強度変動補正等が施される。次いで、補正後の被写体モアレ縞画像に基づいて、被写体有りの3種類の再構成画像(吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像)が生成される。また、補正後のBGモアレ縞画像に基づいて、被写体無しの3種類の再構成画像(吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像)が生成される。
具体的には、M枚のモアレ縞画像のモアレ縞を加算することにより吸収画像が生成される。また、縞走査法の原理を用いてモアレ縞の位相が計算され、微分位相画像が生成される。また、縞走査法の原理を用いてモアレ縞のVisibilityが計算され(Visibility=振幅÷平均値)、小角散乱画像が生成される。
例えば、被写体有りの再構成画像が微分位相画像である場合には、被写体有りの微分位相画像の各画素の信号値から被写体無しの微分位相画像の対応する(同じ位置の画素)の信号値を減算する処理が行われる(参照文献4;Timm Weitkamp,Ana Diazand,Christian David, franz Pfeiffer and Marco Stampanoni, Peter Cloetens and Eric Ziegler,X-ray Phase Imaging with a grating interferometer,OPTICSEXPRESS,Vol.13, No.16,6296-6004(2005)、参照文献5;Atsushi Momose, Wataru Yashiro, Yoshihiro Takeda, Yoshio Suzuki and Tadashi Hattori, Phase Tomography by X-ray Talbot Interferometry for Biological Imaging, Japanese Journal of Applied Physics, Vol.45, No.6A, 2006, pp.5254-5262(2006)参照)。
被写体有りの再構成画像が吸収画像、小角散乱画像である場合には、参照文献6に記載されているように、被写体有りの再構成画像の各画素の信号値を被写体無しの再構成画像の対応する画素の信号値で除算する割り算処理が行われる(参照文献6;F.Pfeiffer, M.Bech,O.Bunk, P.Kraft, E.F.Eikenberry, CH.Broennimann,C.Grunzweig, and C.David,Hard-X-ray dark-field imaging using a grating interferometer, nature materials Vol.7,134-137(2008))。
骨部を抽出するためには小角散乱画像の信号を使用すると良い。小角散乱画像は骨で強い信号が得られ、軟部はコントラストが付かないため、軟部の厚みが変化しても安定して骨だけを抽出することができる。また、皮膚と空気の境界は、微分位相画像や小角散乱画像で非常に強いコントラストが得られ、周辺は空気であるため信号がフラットであることを利用すれば容易に検出することができる。非破壊検査の場合においても、できるだけ組成が同じデータのみを使用することが好ましい。
位相誤差σΦ(x,y)は、下記の式により定義できる。
ステップS14においては、上述のように、微分位相画像、微分吸収画像、微分小角散乱画像のうち二つを一組として単回帰分析を行い、二つの画像間の関係性を示す指標値、例えば、回帰直線の傾きa1、決定係数R2、回帰直線を基準としたデータの標準偏差σ、基準直線を基準としたデータの標準偏差σ等を算出する。そして、算出した指標値に基づいて、放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化の検出を行う。具体的には、算出した指標値と記憶部55に記憶されている予め定められた基準値との差の絶対値、又は算出した指標値を基準値で割った変化率が予め定められた閾値以上である場合に、放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化が検出されたと判定する。
または、上述のように、微分位相画像、微分吸収画像、微分小角散乱画像のうち二つを一組として、複数組の指標値を組み合わせた指標(例えば、複数の指標値の二乗和平均平方根等)が予め定められた閾値以上である場合、或いは、予め定められた基準値との差の絶対値又は算出した指標値を基準値で割った変化率が予め定められた閾値以上である場合に、放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化が検出されたと判定することとしてもよい。
または、上述のように、微分位相画像、微分吸収画像、微分小角散乱画像の三つの画像を一組として重回帰分析を行い、重回帰係数や重回帰式との誤差や決定係数を三つの画像間の関係性を示す指標値として算出し、算出した指標値に基づいて、単回帰と同様の手法により放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出することとしてもよい。
検出処理の結果、放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化が検出されなかった場合(ステップS15;NO)、制御部51は、表示部53に再構成画像を表示し(ステップS17)、ステップS18に移行する。なお、表示部53には、再構成画像や警告とともに、併せて、再構成画像を保存することを指示するための保存ボタンと、再構成画像を保存せずに削除することを指示するための削除ボタンとが表示される。
操作部52により再構成画像の保存が指示された場合(ステップS18;YES)、制御部51は、再構成画像及び一連のモアレ縞画像を患者情報に対応付けて記憶部55に保存し(ステップS19)、再構成画像生成処理を終了する。
操作部52により再構成画像の削除が指示された場合(ステップS18;NO)、制御部51は、再構成画像及び一連のモアレ縞画像をRAMから削除し(ステップS20)、再構成画像生成処理を終了する。
例えば、制御部51は、微分位相画像、微分吸収画像、微分小角散乱画像のうち二つの画像を一組として、少なくとも一組の画像について単回帰分析を行って、画像間の関係性を示す指標値、例えば、回帰係数、決定係数、回帰式を基準とした標準偏差、相関係数、回帰式との誤差を算出する。そして、算出した指標値と、予め放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動がない画像データから求めた指標値(基準値)との差又は算出した指標値を基準値で除算した変化率に基づいて、放射線撮影装置1と被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する。
11 放射線源
12 マルチスリット
12a 駆動部
13 被写体台
14 第1格子
15 第2格子
16 放射線検出器
17 保持部
17a 緩衝部材
18 本体部
181 制御部
182 操作部
183 表示部
184 通信部
185 記憶部
18a 駆動部
5 コントローラー
51 制御部
52 操作部
53 表示部
54 通信部
55 記憶部
Claims (5)
- 少なくとも1つの格子が放射線の照射軸方向に設けられた放射線撮影装置であって、前記照射軸方向と直交方向に被写体を搬送する機構または前記放射線撮影装置を移動させる機構を有し、前記被写体または前記放射線撮影装置を移動させることで、複数の周期パターン画像を取得する前記放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に基づいて、微分位相画像、吸収画像、小角散乱画像のうちの少なくとも二つの再構成画像を生成する再構成手段を備える画像処理装置と、
を備える放射線撮影システムであって、
前記微分位相画像、前記吸収画像を微分した微分吸収画像、前記小角散乱画像を微分した微分小角散乱画像のうち少なくとも二つの画像の信号値について回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する検出手段を備える放射線撮影システム。 - 前記検出手段は、前記微分位相画像、前記微分吸収画像、前記微分小角散乱画像のうち二つの画像を一組として、少なくとも一組の画像について単回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す前記指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する請求項1に記載の放射線撮影システム。
- 前記検出手段は、前記微分位相画像、前記微分吸収画像、前記微分小角散乱画像の三つの画像を一組として、前記三つの画像について重回帰分析を行って、前記三つの画像間の関係性を示す前記指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する請求項1に記載の放射線撮影システム。
- 前記指標値は、回帰係数、決定係数、回帰式を基準とした標準偏差、相関係数、回帰式との誤差のうち一つまたは複数である請求項1〜3の何れか一項に記載の放射線撮影システム。
- 少なくとも1つの格子が放射線の照射軸方向に設けられた放射線撮影装置であって、前記照射軸方向と直交方向に被写体を搬送する機構または前記放射線撮影装置を移動させる機構を有し、前記被写体または前記放射線撮影装置を移動させることで、複数の周期パターン画像を取得する前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に画像処理を施す画像処理装置であって、
前記放射線撮影装置により取得された複数の周期パターン画像に基づいて、微分位相画像、吸収画像、小角散乱画像のうちの少なくとも二つの再構成画像を生成する再構成手段と、
前記微分位相画像、前記吸収画像を微分した微分吸収画像、前記小角散乱画像を微分した微分小角散乱画像のうち少なくとも二つの画像の信号値について回帰分析を行って、前記少なくとも二つの画像間の関係性を示す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて、前記放射線撮影装置と前記被写体の相対的な位置変動による画質劣化を検出する検出手段と、
を備える画像処理装置。
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