JP6680356B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち、従来の放射線位相差撮影装置は、自己像と吸収格子の位置関係を知る目的で被写体なしの撮影を行わなければならない。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装は、放射線を照射する放射線源と、放射線を吸収する所定のパターンが設けられている領域であって被写体を透過する放射線ビームが通過する被写体用領域と、被写体用領域とは異なるパターンが設けられている領域である参照領域とが設けられた格子と、(A)放射線を吸収する所定のパターンが設けられている吸収格子と、(B)放射線を検出する検出素子が縦横に配列された検出面上に格子の像を投影させる検出部と、(C1)検出面上に現れる参照領域のパターンの像と吸収格子上のパターンとの間で生じるモアレの出現位置を検出して放射線源と格子の自己像と吸収格子との位置関係を算出する位置算出部と、検出部の出力に基づいて画像を生成する際に、算出された位置関係を参照して補正を実行する画像生成部とを備えることを特徴とするものである。
しかし、検出素子のピッチ/整数倍以下の格子と検出面の相対位置の変化は、被写体用領域の画像よりは検出困難である。特に整数倍が2〜8程度の場合、検出困難な相対位置の変化は、大きな誤差要因となる。本発明によれば、前記被写体用領域とはパターンが異なる参照領域が設けられており、この領域では、格子の像が長い周期のモアレ状に観察される。この長い周期のモアレ状の像は、格子と検出面の相対位置の微細な変化で位置が変わるため、参照領域の画像より、放射線源と格子と検出面の相対位置の微細な変化を検出可能となる。参照領域に被写体が写っていても、格子吸収体が伸びる方向に対して平均を行うなどで相対位置の変化を検出可能であるが、参照領域には被写体が無いほうが好ましい。
また、格子に参照領域を設けるのではなく、検出面にピッチの異なる参照領域を設けても同様の効果を得ることが可能である。
また、被写体用領域部分は吸収体を設けなくても良い。この場合、放射線源と格子と検出面間の相対位置が正確に分かり、補正することにより、格子付近に配置された被写体の撮影空間分解能を向上させることが可能となる。
図1に説明されている吸収格子移動機構15について説明する。吸収格子移動機構15は、吸収格子6を検出面4aに対して吸収線6aの配列方向(縦方向:吸収線6aの伸びる方向に直交する方向)に移動させる構成となっている。吸収格子移動制御部16は、吸収格子移動機構15を制御する目的で設けられている。吸収格子移動機構15は、検出面に写り込む位相格子5の像と吸収格子6の位置関係を1方向に直交する方向について変更させる構成である。この吸収格子移動機構15は、吸収格子6と位相格子5の自己像との相対位置を変更する目的で設けられている。したがって、吸収格子移動機構15および吸収格子移動制御部16は、吸収格子6と位相格子5の自己像との相対位置を変更させる具体的な手段である。吸収格子移動機構15は本発明の相対位置変更部に相当する。
一連の干渉画像は、自己像生成部12に送出される。自己像生成部12は、図7に示すように吸収格子6と位相格子5の自己像との相対位置が変更されながら連写された一連の干渉画像に基づき、元の自己像を算出する構成である。本発明の自己像生成部12は、吸収格子6と位相格子5の自己像との相対位置が理想とどの程度ずれているかを加味して自己像を正確に再現できる構成になっているのでこの点について説明する。自己像生成部12は本発明の格子像生成部に相当する。
本発明によれば、この被写体Mなしの撮影を行わなくても吸収格子6と位相格子5の自己像との位置ズレを算出することができるように工夫がなされているのでこの点について説明する。
続いて、干渉縞を干渉画像の両端に写し込ませる必要性について説明する。干渉縞を干渉画像の両端に写し込ませれば、位相格子5の自己像が吸収格子6に対してどの程度傾斜しているかが分かる。例えば、図16で説明しているように、干渉画像の左側に現れる干渉縞と干渉画像の右側に現れる干渉縞が互いに干渉画像の縦方向にずれているものとする。図16の干渉画像の左側に現れている干渉縞は、実は、図14左側で説明した干渉縞と同じである。従って、位相格子5の自己像の中央部の左端は、図16に示すように、吸収線6aが自己像にちょうど重なった状態となっている。また、図16の干渉画像の右側に現れている干渉縞は、実は、図15右側で説明した干渉縞と同じである。従って、位相格子5の自己像の中央部の右端は、図16に示すように、吸収線6aが自己像に重なっていない状態となっている。
被写体回転機構17は、被写体Mを各部3,4,5,6に対して回転させる目的で設けられている。被写体回転制御部18は、被写体回転機構17を制御する目的で設けられている。
被写体Mを回転させながら生成された複数枚の透視画像は、断層画像生成部14に送出される。断層画像生成部14は、複数枚の透視画像を再構成して被写体Mの位相差分布がマッピングされた被写体Mの断層像を生成する。透視画像を1枚生成するには、自己像の撮影を複数回実行しなければならない。したがって、断層像を取得するには、自己像をかなりの枚数撮影しなければならない。このように自己像の撮影を繰り返すうちに、位相格子5を固定する部分が熱膨張することにより位相格子5の自己像が検出面4a上で少しずつ動いてきてしまう。本発明によれば、このようなことがあっても、自己像の撮影毎に自己像と吸収格子6との位置関係を実測することができるので、自己像の移動に影響されないで断層像を生成することができる。このように、本発明は被写体MのCT撮影を行うこともできる。
4 FPD(検出部)
5 位相格子(格子)
6 吸収格子(フィルタ)
11 位置算出部
12 自己像生成部(格子像生成部)
15 吸収格子移動機構(相対位置変更部)
Claims (8)
- 放射線を照射する放射線源と、
放射線を吸収する所定のパターンが設けられている領域であって被写体を透過する放射線ビームが通過する被写体用領域と、前記被写体用領域とは異なるパターンが設けられている領域である参照領域とが設けられた格子と、
(A)放射線を吸収する所定のパターンが設けられている吸収格子と、
(B)放射線を検出する検出素子が縦横に配列された検出面上に前記格子の像を投影させる検出部と、
(C1)前記検出面上に現れる前記参照領域のパターンの像と前記吸収格子上のパターンとの間で生じるモアレの出現位置を検出して前記放射線源と前記格子の自己像と前記吸収格子との位置関係を算出する位置算出部と、
前記検出部の出力に基づいて画像を生成する際に、算出された前記位置関係を参照して補正を実行する画像生成部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 放射線を照射する放射線源と、
放射線を吸収する所定のパターンが設けられている領域であって被写体を透過する放射線ビームが通過する被写体用領域と、前記被写体用領域とは異なるパターンが設けられている領域である参照領域とが設けられた格子と、
(B)放射線を検出する検出素子が縦横に配列された検出面上に前記格子の像を投影させる検出部と、
(C2)前記検出面上に現れる前記参照領域のパターンの像と各検出素子の配列の間で生じるモアレを検出して前記放射線源と前記格子と前記検出面との相対位置を算出する位置算出部と、
前記検出部の出力に基づいて画像を生成する際に、算出された前記相対位置を参照して補正を実行する画像生成部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載の放射線撮影装置において、
前記格子の前記参照領域は、前記被写体用領域の1方向についての端部に設けられていることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項3に記載の放射線撮影装置において、
前記格子の前記参照領域は、前記被写体用領域の1方向についての両端に設けられていることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1に記載の放射線撮影装置において、
前記参照領域におけるパターンは、放射線を吸収する暗線が配列されて構成されるとともに、
前記吸収格子におけるパターンは、放射線を吸収する暗線が配列されて構成され、
前記参照領域における前記暗線の配列ピッチが前記吸収格子における前記暗線の配列ピッチの整数倍になっていないことを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項2に記載の放射線撮影装置において、
前記参照領域におけるパターンは、放射線を吸収する暗線が配列されて構成され、前記暗線の配列ピッチが前記検出素子の配列ピッチの整数倍になっていないことを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記格子の前記被写体用領域におけるパターンは、モアレ一枚撮り法用となっていることを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
前記位置算出部によって算出された相対位置に基づいて画像を複数枚加算することを特徴とする放射線撮影装置。
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