JP7040625B2 - X-ray phase imaging system - Google Patents

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Description

本発明は、X線位相撮像システムに関し、X線源から照射されるX線の可干渉性を高めるための格子を含む複数の格子を備えるX線位相撮像システムに関する。 The present invention relates to an X-ray phase imaging system, and relates to an X-ray phase imaging system including a plurality of grids including a grid for enhancing the coherence of X-rays emitted from an X-ray source.

従来、X線源から照射されるX線の可干渉性を高めるための格子を含む複数の格子を備えるX線位相撮像システムが知られている。このようなX線位相撮像システムは、たとえば、特許第5548085号公報および国際公開第2018/016369号に開示されている。 Conventionally, an X-ray phase imaging system including a plurality of grids including a grid for enhancing the coherence of X-rays emitted from an X-ray source is known. Such an X-ray phase imaging system is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 5548085 and International Publication No. 2018/016369.

特許第5548085号公報および国際公開第2018/016369号のX線位相撮像システムは、X線源と、検出器と、X線の可干渉性を高めるためのG0格子と、X線を回折するためのG1格子と、G1格子の格子像と干渉させるためのG2格子と、を備えている。特許第5548085号公報および国際公開第2018/016369号のX線位相撮像システムは、G1格子の格子像とG2格子とを干渉させることによりモアレ縞を生じさせた状態において、複数の格子のいずれか1つを格子のピッチの方向に移動させながら撮像する縞走査法により、位相コントラスト画像を取得する。縞走査法とは、被写体を通過したX線の位相差やX線の小角散乱に基づいて、被写体内部を画像化する手法である。 The X-ray phase imaging system of Patent No. 5548085 and International Publication No. 2018/016369 is for diffracting X-rays with an X-ray source, a detector, a G0 lattice for enhancing the coherence of X-rays, and an X-ray. The G1 lattice and the G2 lattice for interfering with the lattice image of the G1 lattice are provided. The X-ray phase imaging system of Patent No. 5548085 and International Publication No. 2018/016369 has one of a plurality of lattices in a state where moire fringes are generated by interfering the lattice image of the G1 lattice with the G2 lattice. A phase contrast image is acquired by a fringe scanning method in which one is imaged while moving in the direction of the pitch of the grid. The fringe scanning method is a method of imaging the inside of a subject based on the phase difference of X-rays passing through the subject and the small-angle scattering of X-rays.

ここで、複数の格子の相対位置に位置ずれが生じている場合、意図しないモアレ縞が検出される。意図しないモアレ縞が検出されると、生成される位相コントラスト画像の画質が劣化する。そこで、特許第5548085号公報および国際公開第2018/016369号では、複数の格子の相対位置の位置ずれを調整している。 Here, when the relative positions of the plurality of grids are misaligned, unintended moire fringes are detected. When unintended moire fringes are detected, the image quality of the generated phase contrast image deteriorates. Therefore, in Japanese Patent No. 5548085 and International Publication No. 2018/016369, the positional deviation of the relative positions of the plurality of lattices is adjusted.

特許第5548085号公報では、G0格子の位置調整を行った後、G1格子およびG2格子の位置調整を行う。特許第5548085号公報に開示されている構成では、G1格子およびG2格子の位置調整を行う際に、モアレ縞が生じるように格子を配置する。そして、モアレ縞の形状に応じて、X線の光軸と直交する面内において、互いに直交する2方向の軸線周りの回転方向における格子の位置ずれの調整を行う。その後、意図しないモアレ縞が検出器において検出できなくなる程度に、意図しないモアレ縞の周期が大きく(または小さく)なるように、各格子の相対位置を調整する。また、国際公開第2018/016369号では、モアレ縞が検出されなくなるように、X線の光軸方向およびX線の光軸周りの回転方向におけるG1格子とG2格子との相対位置の位置調整を行う。 In Japanese Patent No. 5548085, after adjusting the position of the G0 grid, the positions of the G1 grid and the G2 grid are adjusted. In the configuration disclosed in Japanese Patent No. 5548085, the grids are arranged so that moire fringes occur when the positions of the G1 grid and the G2 grid are adjusted. Then, according to the shape of the moire fringes, the positional deviation of the grid in the rotation direction around the axes in the two directions orthogonal to each other is adjusted in the plane orthogonal to the optical axis of the X-ray. After that, the relative position of each grid is adjusted so that the period of the unintended moire fringes becomes large (or small) so that the unintended moire fringes cannot be detected by the detector. In addition, in International Publication No. 2018/016369, the relative positions of the G1 grid and the G2 grid are adjusted in the optical axis direction of X-rays and the rotation direction around the optical axis of X-rays so that moire fringes are not detected. conduct.

特許第5548085号公報Japanese Patent No. 5548085 国際公開第2018/016369号International Publication No. 2018/016369

しかしながら、特許第5548085号公報に開示されている構成では、モアレ縞の周期を大きく(または小さく)するように各格子の相対位置の調整を行う。しかし、モアレ縞は、G1格子の影である自己像とG2格子との重ね合わせによって形成される模様であり、モアレ縞の周期から判断して調整することは、G1格子とG2格子との相対位置を調整しているに過ぎない。つまり、特許第5548085号公報に記載されている調整を実施したとしても、G0格子とG1格子とにおいて、X線の光軸周りの回転方向における相対位置の位置ずれが生じている場合がある。また、国際公開第2018/016369号には、G1格子とG2格子との位置ずれを調整する構成が開示されている一方、G0格子とG1格子との相対位置を調整する構成は開示されていない。X線の光軸周りの回転方向において、G0格子とG1格子との相対位置に位置ずれが生じている場合、格子像が不鮮明になる。格子像が不鮮明な場合、得られる位相コントラスト画像の画質が劣化するという問題点がある。 However, in the configuration disclosed in Japanese Patent No. 5548085, the relative position of each grid is adjusted so as to increase (or decrease) the period of the moire fringes. However, the moiré fringe is a pattern formed by superimposing the self-image which is the shadow of the G1 lattice and the G2 lattice, and adjusting by judging from the period of the moiré fringe is the relative relationship between the G1 lattice and the G2 lattice. I'm just adjusting the position. That is, even if the adjustment described in Japanese Patent No. 5548085 is performed, there may be a positional shift in the relative position of the G0 grid and the G1 grid in the rotation direction around the optical axis of the X-ray. Further, International Publication No. 2018/016369 discloses a configuration for adjusting the positional deviation between the G1 grid and the G2 grid, but does not disclose a configuration for adjusting the relative position between the G0 grid and the G1 grid. .. When the relative positions of the G0 grid and the G1 grid are displaced in the rotation direction around the optical axis of the X-ray, the grid image becomes unclear. When the grid image is unclear, there is a problem that the image quality of the obtained phase contrast image is deteriorated.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、格子像が不鮮明となることに起因して、得られる位相コントラスト画像の画質が劣化することを抑制することが可能なX線位相撮像システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to suppress deterioration of the image quality of the obtained phase contrast image due to the unclear lattice image. It is to provide an X-ray phase imaging system.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるX線位相撮像システムは、被写体にX線を照射するX線源と、X線源から照射されたX線を検出する検出器と、X線源と検出器との間に配置され、X線源から照射されるX線の可干渉性を高めるための第1格子と、第1格子からのX線が照射され、格子像を形成するための第2格子とを含む複数の格子と、検出器によって検出された信号に基づいて位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との相対位置を調整する格子位置調整機構と、検出器によって検出された格子像の鮮明度に基づいて、格子像を鮮明にするように、上記相対位置の位置ずれを格子位置調整機構により調整する制御を行う制御部とを備え、第2格子は、格子像として、自己像を形成するための位相格子であり、制御部は、自己像の鮮明度に基づいて、相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。なお、複数の格子の相対位置の位置ずれとは、X線の光軸方向における格子の位置ずれと、X線の光軸周りの回転方向における格子の位置ずれと、X線の光軸と直交する面内において互いに直交する2方向の軸線周りの回転方向における格子の位置ずれと、が含まれる。 In order to achieve the above object, the X-ray phase imaging system in one aspect of the present invention includes an X-ray source that irradiates a subject with X-rays, a detector that detects X-rays emitted from the X-ray source, and a detector. A first lattice placed between the X-ray source and the detector to increase the coherence of X-rays emitted from the X-ray source, and X-rays from the first lattice are irradiated to form a lattice image. A plurality of grids including a second grid for performing X-rays, an image processing unit that generates a phase contrast image based on a signal detected by a detector, and a first grid and a first grid in the rotation direction around the optical axis of X-rays. A grid position adjustment mechanism that adjusts the relative position with the two grids, and a grid position adjustment mechanism that adjusts the position shift of the relative position so that the grid image becomes clear based on the sharpness of the grid image detected by the detector. The second grid is a phase grid for forming a self-image as a grid image, and the control unit is a relative position position based on the sharpness of the self-image. It is configured to control to adjust the deviation. The relative position deviations of the plurality of lattices are the position deviation of the lattice in the optical axis direction of the X-ray, the positional deviation of the lattice in the rotation direction around the optical axis of the X-ray, and orthogonality to the optical axis of the X-ray. Includes the misalignment of the grid in the direction of rotation around the axes in two directions orthogonal to each other in the plane.

この発明の一の局面におけるX線位相撮像システムでは、上記のように、検出器によって検出された格子像の鮮明度に基づいて、格子像を鮮明にするように、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との相対位置の位置ずれを格子位置調整機構により調整する制御を行う制御部を備える。これにより、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との相対位置の位置ずれを抑制して格子像を鮮明にすることができる。その結果、格子像が不鮮明となり、得られる位相コントラスト画像の画質が劣化することを抑制することができる。なお、位相コントラスト画像には、X線の減衰に基づく吸収像と、X線の位相のずれに基づく位相微分像と、X線の小角散乱に基づくビジビリティの変化によって得られる暗視野像とが含まれる。吸収像は、格子像の平均強度に基づいて算出されるため、格子像が不鮮明であったとしても、得られる画像の画質は劣化しない。一方、位相微分像および暗視野像については、被写体を配置せずに撮像した場合の格子像と、被写体を配置して撮像した場合の格子像との変化に基づいて画像を生成する。そのため、格子像を鮮明にすることにより、得られる画像の画質が劣化することを抑制することができる。
また、第2格子は、格子像として、自己像を形成するための位相格子であり、制御部は、自己像の鮮明度に基づいて、上記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されていることにより、自己像を用いて被写体の画像を取得するタルボ干渉において、自己像が不鮮明になることを抑制することができる。その結果、自己像が不鮮明になることに起因して、位相コントラスト画像の画質が劣化することを抑制することができる。
In the X-ray phase imaging system according to one aspect of the present invention, as described above, the grid image is sharpened based on the sharpness of the grid image detected by the detector around the optical axis of the X-ray. It is provided with a control unit that controls the position deviation of the relative position between the first grid and the second grid in the rotation direction by the grid position adjusting mechanism. As a result, it is possible to suppress the positional deviation between the first grid and the second grid in the rotation direction of the X-ray around the optical axis and make the grid image clear. As a result, the lattice image becomes unclear, and it is possible to suppress deterioration of the image quality of the obtained phase contrast image. The phase contrast image includes an absorption image based on X-ray attenuation, a phase differential image based on X-ray phase shift, and a dark field image obtained by a change in visibility based on small-angle X-ray scattering. Is done. Since the absorption image is calculated based on the average intensity of the grid image, the image quality of the obtained image does not deteriorate even if the grid image is unclear. On the other hand, for the phase differential image and the dark field image, an image is generated based on the change between the lattice image when the subject is imaged without being arranged and the lattice image when the subject is arranged and imaged. Therefore, by making the lattice image clear, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the obtained image.
Further, the second grid is a phase grid for forming a self-image as a grid image, and the control unit controls to adjust the positional deviation of the relative position based on the sharpness of the self-image. With the configuration, it is possible to suppress the self-image from becoming unclear in the Talbot interference in which the image of the subject is acquired by using the self-image. As a result, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the phase contrast image due to the unclear self-image.

上記一の局面におけるX線位相撮像システムにおいて、好ましくは、制御部は、格子像の鮮明度が、所定の閾値よりも大きくなるように、上記相対位置の位置ずれを格子位置調整機構により調整する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、格子像の鮮明度が所定の閾値よりも大きくなった時点で格子の位置調整を終了することができる。その結果、格子像の鮮明度が最大になるように複数の格子の格子間における相対位置を調整する場合と比較して、格子の調整回数が増加することを抑制することが可能となるので、格子の調整時間を短縮することができる。 In the X-ray phase imaging system in the above one aspect, preferably, the control unit adjusts the positional deviation of the relative position by the grid position adjusting mechanism so that the sharpness of the grid image becomes larger than a predetermined threshold value. It is configured to provide control. With this configuration, the position adjustment of the grid can be completed when the sharpness of the grid image becomes larger than a predetermined threshold value. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of grid adjustments as compared with the case where the relative positions between the grids of a plurality of grids are adjusted so that the sharpness of the grid image is maximized. The grid adjustment time can be shortened.

上記自己像の鮮明度に基づいて、相対位置の位置ずれを調整する制御を行う構成において、好ましくは、制御部は、自己像の画素値の最大値と最小値とに基づいて、自己像のコントラストを表すビジビリティ、または、自己像の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得するように構成されている。このように構成すれば、ビジビリティまたは振幅を取得することにより、自己像の鮮明度を取得することが可能となるので、自己像の画像を目視することにより自己像の鮮明度を判定する場合と比較して、自己像の鮮明度を正確に取得することができる。その結果、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との位置ずれを正確に取得することが可能となるので、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との位置ずれの調整を正確に行うことができる。 In the configuration in which the control for adjusting the positional deviation of the relative position is performed based on the sharpness of the self-image, the control unit preferably sets the self-image based on the maximum and minimum pixel values of the self-image. It is configured to acquire the visibility representing the contrast or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the self-image as the sharpness of the self-image. With this configuration, it is possible to acquire the sharpness of the self-image by acquiring the visibility or amplitude, so the sharpness of the self-image can be determined by visually observing the image of the self-image. By comparison, the sharpness of the self-image can be obtained accurately. As a result, it is possible to accurately acquire the positional deviation between the first grid and the second grid in the rotation direction around the optical axis of X-rays, so that the first grid in the rotation direction around the optical axis of X-rays can be obtained. The misalignment with the second grid can be adjusted accurately.

上記一の局面におけるX線位相撮像システムにおいて、好ましくは、制御部は、自己像の画像をフーリエ変換することにより得られる第1フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、第1フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、自己像のコントラストを表すビジビリティ、または、自己像の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得するように構成されている。このように構成すれば、第1フーリエ変換スペクトルの0次ピークの強度および1次ピークの強度または第1フーリエ変換スペクトルの1次ピークの強度に基づいて自己像の鮮明度を取得することが可能となるので、目視によって自己像の鮮明度を取得する場合と比較して、自己像の鮮明度を正確に取得することができる。その結果、自己像の画素値の最大値と最小値とに基づいてビジビリティまたは振幅を取得する構成と同様に、第1フーリエ変換スペクトルを取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との位置ずれの調整を正確に行うことができる。 In the X-ray phase imaging system in the above aspect, preferably, the control unit performs the intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak in the first Fourier transform spectrum obtained by Fourier transforming the image of the self-image, or , Based on the intensity of the first-order peak in the first Fourier transform spectrum, the visibility representing the contrast of the self-image or the amplitude representing the intensity difference between the bright and dark parts of the self-image is acquired as the sharpness of the self-image. It is configured as follows. With this configuration, it is possible to obtain the sharpness of the self-image based on the intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak of the 1st Fourier transform spectrum or the intensity of the 1st-order peak of the 1st Fourier transform spectrum. Therefore, the sharpness of the self-image can be accurately acquired as compared with the case where the sharpness of the self-image is visually acquired. As a result, in the configuration of acquiring the first Fourier transform spectrum as well as the configuration of acquiring the visibility or the amplitude based on the maximum value and the minimum value of the pixel value of the self-image, the rotation direction of the X-ray around the optical axis. It is possible to accurately adjust the positional deviation between the first grid and the second grid in.

上記自己像の鮮明度に基づいて、相対位置の位置ずれを調整する制御を行う構成において、好ましくは、第2格子と検出器との間に配置され、第2格子の自己像との干渉によりモアレ縞を生じさせるための第3格子をさらに含む。このように構成すれば、検出器の画素サイズの大きさが、第2格子の自己像の1周期の大きさよりも大きい場合でも、第3格子を配置することにより生じさせたモアレ縞を検出することにより、位相コントラスト画像を生成することができる。その結果、検出器の画素サイズが自己像の1周期の大きさよりも大きい場合でも、位相コントラスト画像を生成することが可能となるので、検出器の選択の自由度を向上させることができる。 In the configuration in which the control for adjusting the positional deviation of the relative position is performed based on the sharpness of the self-image, it is preferably arranged between the second grid and the detector, and due to the interference with the self-image of the second grid. It further includes a third grid for producing moire fringes. With this configuration, even if the size of the pixel size of the detector is larger than the size of one cycle of the self-image of the second grid, the moire fringes caused by arranging the third grid are detected. This makes it possible to generate a phase contrast image. As a result, even when the pixel size of the detector is larger than the size of one cycle of the self-image, it is possible to generate a phase contrast image, so that the degree of freedom in selecting the detector can be improved.

この場合、好ましくは、制御部は、モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得するように構成されている。ここで、モアレ縞は、第2格子の自己像と第3格子とを干渉させることにより生じる。第3格子は、格子の周期が第2格子の自己像の周期とほぼ一致するように設計された格子である。そのため、モアレ縞が鮮明であれば、第2格子の自己像が鮮明であると考えられる。また、モアレ縞の明部と暗部との強度差が大きければ、モアレ縞が鮮明であると考えられる。すなわち、モアレ縞の振幅も、モアレ縞の鮮明度を表す指標となる。したがって、上記のように構成すれば、モアレ縞のビジビリティまたは振幅を取得することにより、間接的に自己像の鮮明度を取得することができる。その結果、モアレ縞のビジビリティまたは振幅に基づいて複数の格子を調整することにより、自己像を鮮明にすることが可能となり、自己像が不鮮明になることに起因する画像の画質の劣化を抑制することができる。 In this case, preferably, the control unit is configured to acquire the visibility representing the contrast of the moire fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes as the sharpness of the self-image. .. Here, the moire fringes are generated by interfering the self-image of the second lattice with the third lattice. The third grid is a grid designed so that the cycle of the grid almost coincides with the cycle of the self-image of the second grid. Therefore, if the moire fringes are clear, it is considered that the self-image of the second lattice is clear. Further, if the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringe is large, it is considered that the moire fringe is clear. That is, the amplitude of the moire fringes is also an index showing the sharpness of the moire fringes. Therefore, with the above configuration, the sharpness of the self-image can be indirectly acquired by acquiring the visibility or amplitude of the moire fringes. As a result, by adjusting a plurality of grids based on the visibility or amplitude of the moire fringes, it becomes possible to sharpen the self-image and suppress the deterioration of the image quality due to the blurring of the self-image. be able to.

上記第3格子をさらに含む構成において、好ましくは、制御部は、モアレ縞の画像をフーリエ変換することにより得られる第2フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、第2フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得するように構成されている。このように構成すれば、第1フーリエ変換スペクトルを取得する構成と同様に、第2フーリエ変換スペクトルを取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との位置ずれの調整を正確に行うことができる。 In the configuration further including the third lattice, the control unit preferably performs the intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak in the second Fourier transform spectrum obtained by Fourier transforming the image of the moire fringes, or the first-order peak. 2 Based on the intensity of the first-order peak in the Fourier transform spectrum, the visibility representing the contrast of the moiré fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright and dark parts of the moiré fringes should be acquired as the sharpness of the self-image. It is configured. With this configuration, in the configuration for acquiring the second Fourier transform spectrum as in the configuration for acquiring the first Fourier transform spectrum, the first lattice and the second lattice in the rotation direction around the optical axis of the X-ray are It is possible to accurately adjust the misalignment of.

上記モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得する構成において、好ましくは、制御部は、複数の格子のいずれか1つを並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線の信号強度の最大値および最小値に基づいて、モアレ縞のビジビリティ、または、モアレ縞の振幅を取得するように構成されている。このように構成すれば、格子を並進移動させながら撮像した複数枚のモアレ縞画像における所定の画素の信号強度の変化に基づいて、モアレ縞の強度信号曲線を取得することが可能となるので、1枚のモアレ縞の画像において、明部および暗部の画素を選択し、選択した画素の画素値をモアレ縞の画素値の最大値および最小値とする構成と比較して、モアレ縞の画素値の最大値と最小値とを、正確に取得することができる。したがって、モアレ縞の鮮明度を精度よく取得することができる。その結果、自己像の鮮明度を精度よく取得することが可能となるので、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との相対位置の位置ずれを精度よく調整することができる。 In a configuration in which the visibility representing the contrast of the moire fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes is acquired as the sharpness of the self-image, the control unit is preferably any of a plurality of lattices. It is configured to acquire the visibility of moiré fringes or the amplitude of moiré fringes based on the maximum and minimum values of the signal intensity of the intensity signal curve acquired by imaging while translating one of them. .. With this configuration, it is possible to acquire the intensity signal curve of the moire fringes based on the change in the signal intensity of a predetermined pixel in a plurality of moire fringe images captured while moving the lattice in translation. In one moire fringe image, the pixel values of the moire fringes are compared with the configuration in which the pixels of the bright part and the dark part are selected and the pixel values of the selected pixels are set to the maximum and minimum values of the pixel values of the moire fringes. The maximum and minimum values of can be obtained accurately. Therefore, the sharpness of the moire fringes can be obtained with high accuracy. As a result, it becomes possible to accurately acquire the sharpness of the self-image, so it is necessary to accurately adjust the positional deviation between the first grid and the second grid in the rotation direction around the optical axis of the X-ray. Can be done.

上記モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得する構成において、好ましくは、制御部は、複数の格子のいずれか1つを並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線をフーリエ変換することにより得られる第3フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、第3フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、自己像の鮮明度として取得するように構成されている。このように構成すれば、第1フーリエ変換スペクトルを取得する構成および第2フーリエ変換スペクトルを取得する構成と同様に、第3フーリエ変換スペクトルを取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向における第1格子と第2格子との位置ずれの調整を正確に行うことができる。 In a configuration in which the visibility representing the contrast of the moire fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes is acquired as the sharpness of the self-image, the control unit is preferably any of a plurality of lattices. The intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak in the 3rd Fourier transform spectrum obtained by Fourier transforming the intensity signal curve obtained by imaging while translating one of them, or the 3rd Fourier transform spectrum. Based on the intensity of the first-order peak in, the visibility representing the contrast of the moiré fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moiré fringes is configured to be acquired as the sharpness of the self-image. .. With this configuration, the rotation of the X-ray around the optical axis is performed in the configuration for acquiring the third Fourier transform spectrum as in the configuration for acquiring the first Fourier transform spectrum and the configuration for acquiring the second Fourier transform spectrum. The positional deviation between the first grid and the second grid in the direction can be accurately adjusted.

上記一の局面におけるX線位相撮像システムにおいて、好ましくは、第2格子は、格子像として、X線の一部を遮蔽することにより生じる縞模様を形成する吸収格子であり、制御部は、縞模様の鮮明度に基づいて、上記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第2格子によって回折されたX線が干渉することにより生じる自己像に基づいて位相コントラスト画像を生成する干渉計と同様に、第2格子によってX線の一部が遮蔽されることによって生じる第2格子の縞模様に基づいて被写体を画像化する非干渉計においても、第2格子の縞模様が不鮮明になることに起因する位相コントラスト画像の画質の劣化を抑制することができる。また、第2格子の縞模様は、X線の一部が遮蔽されることにより生じる。したがって、第2格子の自己像を生じさせるタルボ干渉計とは異なり、第2格子を第1格子から所定の距離(タルボ距離)に配置しなくてもよい。その結果、第2格子の配置位置の自由度を向上させることができる。 In the X-ray phase imaging system in the above one aspect, preferably, the second grid is an absorption grid that forms a striped pattern generated by shielding a part of X-rays as a grid image, and the control unit is a striped image. It is configured to control the position shift of the relative position based on the sharpness of the pattern. With this configuration, a part of the X-rays is shielded by the second lattice, similar to an interferometer that generates a phase-contrast image based on the self-image generated by the interference of the X-rays diffracted by the second lattice. Even in a non-interferometer that images a subject based on the striped pattern of the second grid, the deterioration of the image quality of the phase contrast image due to the blurring of the striped pattern of the second grid can be suppressed. Can be done. Further, the striped pattern of the second grid is generated by shielding a part of X-rays. Therefore, unlike the Talbot interferometer that produces a self-image of the second grid, it is not necessary to arrange the second grid at a predetermined distance (Talbot distance) from the first grid. As a result, the degree of freedom in the arrangement position of the second grid can be improved.

本発明によれば、上記のように、格子像が不鮮明となることに起因して、得られる位相コントラスト画像の画質が劣化することを抑制することが可能なX線位相撮像システムを提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide an X-ray phase imaging system capable of suppressing deterioration of the image quality of the obtained phase contrast image due to the blurring of the lattice image. Can be done.

第1実施形態によるX線位相撮像システムをY方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the X-ray phase imaging system by 1st Embodiment from the Y direction. 第1実施形態によるX線位相撮像システムが備える格子位置調整機構の斜視図である。It is a perspective view of the grid position adjustment mechanism provided in the X-ray phase imaging system by 1st Embodiment. 第1比較例によるX線位相撮像システムによって生成される吸収像の模式図(A)、位相微分像の模式図(B)および暗視野像の模式図(C)である。It is a schematic diagram (A) of the absorption image, the schematic diagram (B) of the phase differential image, and the schematic diagram (C) of the dark field image generated by the X-ray phase imaging system according to the first comparative example. 第1実施形態による検出器によって検出される第2格子の自己像の画像の模式図である。It is a schematic diagram of the image of the self-image of the second grid detected by the detector according to the first embodiment. 第1実施形態によるX線の光軸周りの回転方向における第1格子および第2格子の位置ずれを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the positional deviation of the 1st grid and the 2nd grid in the rotation direction around the optical axis of X-rays by 1st Embodiment. 第1格子の自己像の鮮明度を説明するための模式図(A)~(C)である。It is a schematic diagram (A)-(C) for demonstrating the sharpness of the self-image of the 1st grid. 第1実施形態による格子位置調整処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the grid position adjustment processing by 1st Embodiment. 第2実施形態による第2格子の自己像の第1フーリエ変換スペクトルを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the 1st Fourier transform spectrum of the self-image of the 2nd lattice by 2nd Embodiment. 第2実施形態による格子位置調整処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the grid position adjustment process by 2nd Embodiment. 第3実施形態によるX線位相撮像システムをY方向から見た模式図である。It is a schematic diagram which looked at the X-ray phase imaging system by 3rd Embodiment from the Y direction. 第3実施形態によるX線位相撮像システムが取得する強度信号曲線を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the intensity signal curve acquired by the X-ray phase imaging system by 3rd Embodiment. 第3実施形態による格子位置調整処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the grid position adjustment process by 3rd Embodiment. 第3実施形態の第1変形例による第2フーリエ変換スペクトルを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the 2nd Fourier transform spectrum by 1st modification of 3rd Embodiment. 第3実施形態の第2変形例による第3フーリエ変換スペクトルを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the 3rd Fourier transform spectrum by the 2nd modification of 3rd Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1~図6を参照して、第1実施形態によるによるX線位相撮像システム100の構成について説明する。
[First Embodiment]
The configuration of the X-ray phase imaging system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

(X線位相撮像システムの構成)
まず、図1を参照して、本発明の本実施形態によるX線位相撮像システム100の構成について説明する。
(Configuration of X-ray phase imaging system)
First, with reference to FIG. 1, the configuration of the X-ray phase imaging system 100 according to the present embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、X線位相撮像システム100は、タルボ(Talbot)効果を利用して、被写体Qの内部を画像化する装置である。X線位相撮像システム100は、複数の格子のうち、いずれか1つを、格子の周期方向(X方向)に並進移動させながら被写体Qを撮像するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the X-ray phase imaging system 100 is a device that images the inside of the subject Q by utilizing the Talbot effect. The X-ray phase imaging system 100 is configured to image the subject Q while moving one of the plurality of grids in translation in the periodic direction (X direction) of the grids.

図1に示すように、X線位相撮像システム100は、X線源1と、検出器2と、第1格子3と第2格子4とを含む複数の格子と、画像処理部5と、制御部6と、記憶部7と、格子位置調整機構8と、格子移動機構9とを備えている。なお、本明細書において、X線源1から第1格子3に向かう方向をZ2方向、その逆向きの方向をZ1方向とする。また、Z方向と直交する面内の左右方向をX方向とし、図1の紙面の上方向をX1方向、図1の紙面の下方向をX2方向とする。また、Z方向と直交する紙面内の上下方向をY方向とし、図1の紙面の手前側に向かう方向をY1方向、図1の紙面の奥に向かう方向をY2方向とする。 As shown in FIG. 1, the X-ray phase imaging system 100 controls an X-ray source 1, a detector 2, a plurality of grids including a first grid 3 and a second grid 4, an image processing unit 5, and a control unit. A unit 6, a storage unit 7, a grid position adjusting mechanism 8, and a grid moving mechanism 9 are provided. In the present specification, the direction from the X-ray source 1 toward the first grid 3 is the Z2 direction, and the direction opposite to the direction is the Z1 direction. Further, the left-right direction in the plane orthogonal to the Z direction is the X direction, the upper direction of the paper surface of FIG. 1 is the X1 direction, and the lower direction of the paper surface of FIG. 1 is the X2 direction. Further, the vertical direction in the paper surface orthogonal to the Z direction is the Y direction, the direction toward the front side of the paper surface in FIG. 1 is the Y1 direction, and the direction toward the back of the paper surface in FIG. 1 is the Y2 direction.

X線源1は、高電圧が印加されることにより、X線を発生させるとともに、発生されたX線を被写体Qに向けて照射するように構成されている。 The X-ray source 1 is configured to generate X-rays by applying a high voltage and to irradiate the generated X-rays toward the subject Q.

検出器2は、X線を検出するとともに、検出されたX線を電気信号に変換し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。検出器2は、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)である。検出器2は、複数の変換素子(図示せず)と複数の変換素子上に配置された画素電極(図示せず)とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期で、X方向およびY方向にアレイ状に配列されている。また、検出器2は、取得した画像信号を、画像処理部5に出力するように構成されている。 The detector 2 is configured to detect X-rays, convert the detected X-rays into an electric signal, and read the converted electric signal as an image signal. The detector 2 is, for example, an FPD (Flat Panel Detector). The detector 2 is composed of a plurality of conversion elements (not shown) and pixel electrodes (not shown) arranged on the plurality of conversion elements. The plurality of conversion elements and pixel electrodes are arranged in an array in the X direction and the Y direction at a predetermined period. Further, the detector 2 is configured to output the acquired image signal to the image processing unit 5.

第1格子3は、X方向に所定の周期(ピッチ)pで配列される複数のスリット3aおよび、X線吸収部3bを有している。各スリット3aおよびX線吸収部3bはそれぞれ、Y方向に沿って直線状に延びるように形成されている。また、各スリット3aおよびX線吸収部3bはそれぞれ、互いに平行に延びるように形成されている。第1格子3は、いわゆる吸収格子である。第1格子3には、X線源1からX線が照射される。第1格子3は、各スリット3aを通過したX線を、各スリット3aの位置に対応する線光源とするように構成されている。すなわち、第1格子3は、X線源1から照射されるX線の可干渉性を高めるための格子である。The first grid 3 has a plurality of slits 3a arranged in the X direction with a predetermined period (pitch) p1 and an X-ray absorption unit 3b. Each of the slits 3a and the X-ray absorbing portion 3b is formed so as to extend linearly along the Y direction. Further, each of the slits 3a and the X-ray absorbing portion 3b is formed so as to extend in parallel with each other. The first grid 3 is a so-called absorption grid. The first grid 3 is irradiated with X-rays from the X-ray source 1. The first grid 3 is configured to use X-rays that have passed through each slit 3a as a line light source corresponding to the position of each slit 3a. That is, the first grid 3 is a grid for increasing the coherence of X-rays emitted from the X-ray source 1.

第2格子4は、第1格子3と、検出器2との間に配置されており、第1格子3を通過したX線が照射される。第2格子4は、タルボ効果により、第2格子4の格子像(自己像40(図5参照))を形成するために設けられている。可干渉性を有するX線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離(タルボ距離)離れた位置に、格子像(自己像40)が形成される。これをタルボ効果という。 The second grid 4 is arranged between the first grid 3 and the detector 2, and is irradiated with X-rays that have passed through the first grid 3. The second grid 4 is provided to form a grid image (self-image 40 (see FIG. 5)) of the second grid 4 by the Talbot effect. When X-rays having coherence pass through the lattice in which the slit is formed, a lattice image (self-image 40) is formed at a position separated from the lattice by a predetermined distance (Talbot distance). This is called the Talbot effect.

第2格子4は、X方向に所定の周期(ピッチ)pで配列される複数のスリット4aおよび、X線位相変化部4bを有している。各スリット4aおよびX線位相変化部4bはそれぞれ、Y方向に沿って直線状に延びるように形成されている。また、各スリット4aおよびX線位相変化部4bはそれぞれ、互いに平行に延びるように形成されている。第2格子4は、いわゆる位相格子である。第1格子3、第2格子4はそれぞれ異なる役割を持つ格子であるが、スリット3aおよびスリット4aはそれぞれX線を透過させる。また、X線吸収部3bはX線を遮蔽する役割を担っており、X線位相変化部4bはスリット4aとの屈折率の違いによってX線の位相を変化させる。The second grid 4 has a plurality of slits 4a arranged in the X direction with a predetermined period (pitch) p2, and an X-ray phase changing portion 4b. Each of the slits 4a and the X-ray phase changing portion 4b is formed so as to extend linearly along the Y direction. Further, each of the slits 4a and the X-ray phase changing portion 4b is formed so as to extend in parallel with each other. The second grid 4 is a so-called phase grid. The first grid 3 and the second grid 4 are grids having different roles, but the slit 3a and the slit 4a each allow X-rays to pass through. Further, the X-ray absorbing unit 3b plays a role of shielding X-rays, and the X-ray phase changing unit 4b changes the phase of X-rays depending on the difference in refractive index from the slit 4a.

画像処理部5は、検出器2から出力された画像信号に基づいて、位相コントラスト画像10(図3参照)を生成するように構成されている。第1実施形態では、画像処理部5は、たとえば、位相コントラスト画像10として、吸収像10a(図3参照)、位相微分像10b(図3参照)および暗視野像10c(図4参照)を生成する。画像処理部5は、たとえば、GPU(Graphics Processing Unit)または画像処理用に構成されたFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのプロセッサを含む。 The image processing unit 5 is configured to generate a phase contrast image 10 (see FIG. 3) based on the image signal output from the detector 2. In the first embodiment, the image processing unit 5 generates, for example, an absorption image 10a (see FIG. 3), a phase differential image 10b (see FIG. 3), and a dark field image 10c (see FIG. 4) as the phase contrast image 10. do. The image processing unit 5 includes, for example, a processor such as a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) configured for image processing.

制御部6は、格子位置調整機構8を制御して、第1格子3と第2格子4との相対位置を調整するように構成されている。制御部6による第1格子3と第2格子4との相対位置の調整処理の詳細については後述する。また、制御部6は、格子移動機構9を制御して、第2格子4を並進移動させるように構成されている。制御部6は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などを含む。 The control unit 6 is configured to control the grid position adjusting mechanism 8 to adjust the relative positions of the first grid 3 and the second grid 4. The details of the adjustment processing of the relative positions between the first grid 3 and the second grid 4 by the control unit 6 will be described later. Further, the control unit 6 is configured to control the grid movement mechanism 9 to translate the second grid 4. The control unit 6 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.

記憶部7は、画像処理部5が生成した位相コントラスト画像10などを保存するように構成されている。記憶部7は、たとえば、HDD(Hard Disk Drive)や不揮発性のメモリなどを含む。 The storage unit 7 is configured to store the phase contrast image 10 and the like generated by the image processing unit 5. The storage unit 7 includes, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a non-volatile memory, and the like.

格子位置調整機構8は、制御部6の制御の下、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置を調整するように構成されている。第1実施形態では、格子位置調整機構8は、第1格子3を保持している。格子位置調整機構8は、第1格子3の位置調整を行うことにより、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置を調整するように構成されている。 The grid position adjusting mechanism 8 is configured to adjust the relative positions of the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays under the control of the control unit 6. In the first embodiment, the grid position adjusting mechanism 8 holds the first grid 3. The grid position adjusting mechanism 8 is configured to adjust the relative position between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays by adjusting the position of the first grid 3. ing.

格子移動機構9は、制御部6の制御の下、複数の格子のうちのいずれか1つを、格子の周期方向(X方向)に並進移動させるように構成されている。第1実施形態では、格子移動機構9は、第2格子4を保持しており、第2格子4を並進移動させるように構成されている。すなわち、第1実施形態では、X線位相撮像システム100では、格子移動機構9によって第2格子4を並進移動させながら撮像を行う縞走査法によって、位相コントラスト画像10を生成するように構成されている。 The grid movement mechanism 9 is configured to translate any one of the plurality of grids in the periodic direction (X direction) of the grids under the control of the control unit 6. In the first embodiment, the grid moving mechanism 9 holds the second grid 4 and is configured to translate the second grid 4. That is, in the first embodiment, the X-ray phase imaging system 100 is configured to generate a phase contrast image 10 by a fringe scanning method in which imaging is performed while the second grid 4 is translated and moved by the grid moving mechanism 9. There is.

(格子位置調整機構および格子移動機構)
図2に示すように、格子位置調整機構8は、X方向、Y方向、Z方向、Z方向の軸線周りの回転方向Rz、X方向の軸線周りの回転方向Rx、および、Y方向の軸線周りの回転方向Ryに第1格子3を移動可能に構成されている。具体的には、格子位置調整機構8は、X方向直動機構80と、Y方向直動機構81と、Z方向直動機構82と、直動機構接続部83と、ステージ支持部駆動部84と、ステージ支持部85と、ステージ駆動部86と、ステージ87とを含む。X方向直動機構80は、X方向に移動可能に構成されている。X方向直動機構80は、たとえば、モータなどを含む。Y方向直動機構81は、Y方向に移動可能に構成されている。Y方向直動機構81は、たとえば、モータなどを含む。Z方向直動機構82は、Z方向に移動可能に構成されている。Z方向直動機構82は、たとえば、モータなどを含む。
(Lattice position adjustment mechanism and grid movement mechanism)
As shown in FIG. 2, the grid position adjusting mechanism 8 has a rotation direction Rz around the X-direction, Y-direction, Z-direction, and Z-direction axes, a rotation direction Rx around the X-direction axis, and around the Y-direction axis. The first lattice 3 is configured to be movable in the rotation direction Ry of. Specifically, the grid position adjusting mechanism 8 includes an X-direction linear motion mechanism 80, a Y-direction linear motion mechanism 81, a Z-direction linear motion mechanism 82, a linear motion mechanism connection unit 83, and a stage support unit drive unit 84. A stage support unit 85, a stage drive unit 86, and a stage 87 are included. The X-direction linear motion mechanism 80 is configured to be movable in the X-direction. The X-direction linear motion mechanism 80 includes, for example, a motor and the like. The Y-direction linear motion mechanism 81 is configured to be movable in the Y-direction. The Y-direction linear motion mechanism 81 includes, for example, a motor and the like. The Z-direction linear motion mechanism 82 is configured to be movable in the Z-direction. The Z-direction linear motion mechanism 82 includes, for example, a motor and the like.

格子位置調整機構8は、X方向直動機構80の動作により、第1格子3をX方向に移動させるように構成されている。また、格子位置調整機構8は、Y方向直動機構81の動作により、第1格子3をY方向に移動させるように構成されている。また、格子位置調整機構8は、Z方向直動機構82の動作により、第1格子3をZ方向に移動させるように構成されている。 The grid position adjusting mechanism 8 is configured to move the first grid 3 in the X direction by the operation of the linear motion mechanism 80 in the X direction. Further, the grid position adjusting mechanism 8 is configured to move the first grid 3 in the Y direction by the operation of the Y-direction linear motion mechanism 81. Further, the grid position adjusting mechanism 8 is configured to move the first grid 3 in the Z direction by the operation of the Z-direction linear motion mechanism 82.

ステージ支持部85は、ステージ87を下方(Y1方向)から支持している。ステージ駆動部86は、ステージ87をX方向に往復移動させるように構成されている。ステージ87は、底部がステージ支持部85に向けて凸曲面状に形成されており、X方向に往復移動されることにより、X線の光軸周り(Rz方向)に回動するように構成されている。また、ステージ支持部駆動部84は、ステージ支持部85をZ方向に往復移動させるように構成されている。また、ステージ支持部85は底部が直動機構接続部83に向けて凸曲面状に形成されており、Z方向に往復移動されることにより、X方向の軸線周り(Rx方向)に回動するように構成されている。また、直動機構接続部83は、Y方向の軸線周り(Ry方向)に回動可能にX方向直動機構80に設けられている。したがって、格子位置調整機構8は、格子をY方向の中心軸線周りに回動させることができる。 The stage support portion 85 supports the stage 87 from below (Y1 direction). The stage drive unit 86 is configured to reciprocate the stage 87 in the X direction. The bottom of the stage 87 is formed in a convex curved surface shape toward the stage support portion 85, and is configured to rotate around the optical axis of X-rays (Rz direction) by being reciprocated in the X direction. ing. Further, the stage support unit drive unit 84 is configured to reciprocate the stage support unit 85 in the Z direction. Further, the bottom of the stage support portion 85 is formed in a convex curved surface shape toward the linear motion mechanism connecting portion 83, and by being reciprocated in the Z direction, the stage support portion 85 rotates around the axis in the X direction (Rx direction). It is configured as follows. Further, the linear motion mechanism connecting portion 83 is provided in the X-direction linear motion mechanism 80 so as to be rotatable around the axis in the Y direction (Ry direction). Therefore, the grid position adjusting mechanism 8 can rotate the grid around the central axis in the Y direction.

第1実施形態では、格子移動機構9は、格子位置調整機構8と同様の構成である。したがって、格子移動機構9は、格子位置調整機構8と同様に、X方向、Y方向、Z方向、X方向の中心軸線周りの回転方向Rx、Y方向の中心軸線周りの回転方向Ry、および、X線の光軸周りの回転方向Rzに被写体Qを移動可能に構成されている。格子移動機構9は、制御部6の制御の下、X線の光軸周りの回転方向における第1格子3と第2格子4との相対位置の調整を行う格子位置調整機構8とは異なり、第2格子4をX方向に並進移動させるように構成されている。 In the first embodiment, the grid moving mechanism 9 has the same configuration as the grid position adjusting mechanism 8. Therefore, like the grid position adjusting mechanism 8, the grid moving mechanism 9 has a rotation direction Rx around the central axis in the X direction, a Y direction, a Z direction, and an X direction, a rotation direction Ry around the central axis in the Y direction, and The subject Q is configured to be movable in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray. The grid moving mechanism 9 is different from the grid position adjusting mechanism 8 that adjusts the relative positions of the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction around the optical axis of X-rays under the control of the control unit 6. The second grid 4 is configured to be translated in the X direction.

第1実施形態では、制御部6は、格子移動機構9を制御して第2格子4を並進移動させながら撮像する。画像処理部5は、図3(A)~図3(C)に示す吸収像10a、位相微分像10b、および暗視野像10cを生成する。 In the first embodiment, the control unit 6 controls the grid movement mechanism 9 to perform image capture while moving the second grid 4 in translation. The image processing unit 5 generates an absorption image 10a, a phase differential image 10b, and a dark field image 10c shown in FIGS. 3A to 3C.

(第2格子の自己像)
第1実施形態では、第1格子3から一定距離離れた位置に、第2格子4を配置している。したがって、図4に示すように、検出器2では、第2格子4の自己像40が検出される。自己像40は、明部41と、暗部42とを有している。第2格子4によって回折されたX線が強め合う位置に明部41が形成される。また、第2格子4によって回折されたX線が弱め合う位置に、暗部42が形成される。自己像40の明部41と、暗部42とは、それぞれ、所定の周期p毎に形成される。
(Self-image of the second grid)
In the first embodiment, the second grid 4 is arranged at a position separated from the first grid 3 by a certain distance. Therefore, as shown in FIG. 4, the detector 2 detects the self-image 40 of the second grid 4. The self-image 40 has a bright portion 41 and a dark portion 42. A bright portion 41 is formed at a position where the X-rays diffracted by the second lattice 4 are intensified. Further, the dark portion 42 is formed at a position where the X-rays diffracted by the second lattice 4 weaken each other. The bright portion 41 and the dark portion 42 of the self-image 40 are formed at predetermined intervals p3 , respectively.

図5に示す例は、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置に位置ずれが生じていない場合の配置である。具体的には、図5では、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3の相対位置と、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第2相対位置とに位置ずれが生じていない場合の配置を示している。図5に示す例では、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置に位置ずれが生じていないので、検出器2において、自己像40は鮮明に検出される。なお、第1実施形態では、検出器2の画素サイズは、自己像40の1周期pを解像することが可能な大きさである。The example shown in FIG. 5 is an arrangement when there is no positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays. Specifically, in FIG. 5, the position shifts between the relative position of the first grid 3 in the rotation direction Rz 0 around the optical axis of X-rays and the second relative position in the rotation direction Rz 1 around the optical axis of X-rays. Shows the arrangement when is not occurring. In the example shown in FIG. 5, since there is no positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray, the self-image 40 is clear in the detector 2. Is detected in. In the first embodiment, the pixel size of the detector 2 is a size capable of resolving one cycle p3 of the self-image 40.

ここで、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置に位置ずれが生じると、自己像40が不鮮明となる。以下、図6を参照して、自己像40が不鮮明となる原因について説明する。 Here, if a positional shift occurs between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray, the self-image 40 becomes unclear. Hereinafter, the cause of the unclear self-image 40 will be described with reference to FIG.

図6(A)は、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、第1格子3と第2格子4とに位置ずれがない場合の例である。第1格子3は、各スリット3aを通過したX線を、各スリット3aの位置に対応する線光源とするように構成されている。そこで、各スリット3aのうちの1つのスリット3aに着目する。スリット3aにおいて、Y方向の位置が異なる2つの線光源(線光源1aおよび線光源1b)から照射されるX線R1およびX線R2について考える。線光源1aおよび線光源1bは、X方向の位置が同じであるため、X線R1およびX線R2のX方向における経路差はない。したがって、線光源1aから第2格子4に照射されたX線R1によって生じる自己像40aと、線光源1bから第2格子4に照射されたX線R2によって生じる自己像40bとは、検出器2の同じ位置において検出される。そのため、第2格子4の自己像40は、鮮明となる。なお、図6(A)に示す例では、便宜上、自己像40aおよび自己像40bをわずかにずらして図示している。 FIG. 6A is an example in which there is no positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays. The first grid 3 is configured to use X-rays that have passed through each slit 3a as a line light source corresponding to the position of each slit 3a. Therefore, attention is paid to one of the slits 3a, the slit 3a. Consider X-ray R1 and X-ray R2 emitted from two line light sources (line light source 1a and line light source 1b) having different positions in the Y direction in the slit 3a. Since the line light source 1a and the line light source 1b have the same position in the X direction, there is no path difference between the X-ray R1 and the X-ray R2 in the X direction. Therefore, the self-image 40a generated by the X-ray R1 irradiated from the line light source 1a to the second grid 4 and the self-image 40b generated by the X-ray R2 irradiated from the line light source 1b to the second grid 4 are the detector 2. Is detected at the same position. Therefore, the self-image 40 of the second grid 4 becomes clear. In the example shown in FIG. 6A, the self-image 40a and the self-image 40b are shown with a slight shift for convenience.

図6(B)は、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、第1格子3と第2格子4とに位置ずれが生じた場合の例である。図6(B)に示す例は、位置ずれとして、第1格子3と第2格子4とにおいて、角度θの位置ずれが生じた場合である。X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、第1格子3と第2格子4とに角度θの位置ずれが生じると、線光源1aおよび線光源1bの位置が、X方向において、距離d1だけずれる。線光源1aおよび線光源1bの位置がX方向において距離d1だけずれると、X方向におけるX線R1の経路と、X線R2との経路に差が生じる。したがって、図6(B)に示すように、X方向における自己像40aと自己像40bとの位置は、距離d2分がずれる。自己像40aの位置と自己像40bの位置とが距離d2分だけずれるため、自己像40aと自己像40bとが重なった状態で検出される。そのため、自己像40が不鮮明となる。FIG. 6B is an example in which the first grid 3 and the second grid 4 are misaligned in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray. The example shown in FIG. 6B is a case where the misalignment of the angle θ 1 occurs between the first grid 3 and the second grid 4 as the misalignment. When a positional deviation of an angle θ 1 occurs between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, the positions of the line light source 1a and the line light source 1b are moved to a distance d1 in the X direction. Just shift. When the positions of the line light source 1a and the line light source 1b deviate by the distance d1 in the X direction, a difference occurs between the path of the X-ray R1 and the path of the X-ray R2 in the X direction. Therefore, as shown in FIG. 6B, the positions of the self-image 40a and the self-image 40b in the X direction are deviated by a distance d2. Since the position of the self-image 40a and the position of the self-image 40b deviate by a distance d2, the self-image 40a and the self-image 40b are detected in an overlapping state. Therefore, the self-image 40 becomes unclear.

図6(C)は、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、第1格子3と第2格子4とに、図6(B)に示す例よりも大きい位置ずれが生じた場合の例である。具体的には、図6(C)に示す例では、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、角度θよりも大きい角度θだけ、第1格子3と第2格子4とに位置ずれが生じている。したがって、図6(C)に示す例では、X方向において、線光源1aと線光源1bとの位置が、距離d3だけずれる。なお、距離d3は、距離d1よりも大きい値である。X方向において、線光源1aと線光源1bとの位置が、距離d3だけずれているため、自己像40aと自己像40bとは、X方向において、距離d4分位置がずれる。したがって、図6(C)に示す例は、図6(B)に示す例よりも、自己像40が不鮮明となる。なお、距離d4は、距離d2よりも大きい値である。また、図6(C)に示す例では、自己像40aおよび自己像40bが、X方向において、略半周期分の位置ずれが生じるため、自己像40が解像されなくなる。FIG. 6C is an example in which the first grid 3 and the second grid 4 are displaced more than the example shown in FIG. 6B in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays. Is. Specifically, in the example shown in FIG. 6C, in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, only an angle θ 2 larger than the angle θ 1 is located at the first grid 3 and the second grid 4. There is a gap. Therefore, in the example shown in FIG. 6C, the positions of the line light source 1a and the line light source 1b are displaced by the distance d3 in the X direction. The distance d3 is a value larger than the distance d1. Since the positions of the line light source 1a and the line light source 1b are displaced by the distance d3 in the X direction, the self-image 40a and the self-image 40b are displaced by a distance d4 in the X direction. Therefore, in the example shown in FIG. 6 (C), the self-image 40 is less clear than in the example shown in FIG. 6 (B). The distance d4 is a value larger than the distance d2. Further, in the example shown in FIG. 6C, the self-image 40a and the self-image 40b are displaced by approximately half a cycle in the X direction, so that the self-image 40 cannot be resolved.

そこで、第1実施形態では、制御部6は、検出器2によって検出された格子像(自己像40)の鮮明度Cに基づいて、格子像(自己像40)を鮮明にするように、相対位置の位置ずれを格子位置調整機構8により調整する制御を行うように構成されている。具体的には、第1実施形態では、制御部6は、自己像40の鮮明度Cに基づいて、上記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。 Therefore, in the first embodiment, the control unit 6 is relative so as to sharpen the grid image (self-image 40) based on the sharpness C of the grid image (self-image 40) detected by the detector 2. It is configured to control the position deviation by the grid position adjusting mechanism 8. Specifically, in the first embodiment, the control unit 6 is configured to perform control for adjusting the positional deviation of the relative position based on the sharpness C of the self-image 40.

制御部6は、自己像40の画素値の最大値Imaxと最小値Iminとに基づいて、自己像40のコントラストを表すビジビリティV、または、自己像40の明部41と暗部42との強度差を表す振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。自己像40の画素値の最大値Imaxは、自己像40の明部41の画素値である。また、自己像40の画素値の最小値Iminは、自己像40の暗部42の画素値である。The control unit 6 has visibility V representing the contrast of the self-image 40 based on the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel value of the self-image 40, or the bright part 41 and the dark part 42 of the self-image 40. The amplitude A representing the intensity difference is configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. The maximum value I max of the pixel value of the self-image 40 is the pixel value of the bright portion 41 of the self-image 40. Further, the minimum value I min of the pixel value of the self-image 40 is the pixel value of the dark portion 42 of the self-image 40.

ビジビリティVは、自己像40の画素値の最大値Imaxと最小値Iminと用いて、以下に示す式(1)のように表すことができる。

Figure 0007040625000001
Visibility V can be expressed as the following equation (1) by using the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel value of the self-image 40.
Figure 0007040625000001

また、振幅Aは、自己像40の画素値の最大値Imaxと最小値Iminと用いて、以下に示す式(2)のように表すことができる。

Figure 0007040625000002
Further, the amplitude A can be expressed by the following equation (2) by using the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel value of the self-image 40.
Figure 0007040625000002

第1実施形態では、制御部6は、上記式(1)により取得されるビジビリティV、または、上記式(2)により取得される振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。また、制御部6は、格子像(自己像40)の鮮明度Cが、所定の閾値Cthよりも大きくなるように、上記相対位置の位置ずれを格子位置調整機構8により調整する制御を行うように構成されている。所定の閾値Cthは、X線源1、検出器2および複数の格子の配置によって設定される値である。所定の閾値Cthは、たとえば、0.3である。なお、自己像40の鮮明度Cとしては、ビジビリティVを用いてもよいし、振幅Aを用いてもよい。 In the first embodiment, the control unit 6 acquires the visibility V acquired by the above equation (1) or the amplitude A acquired by the above equation (2) as the sharpness C of the self-image 40. It is configured. Further, the control unit 6 controls the grid position adjusting mechanism 8 to adjust the positional deviation of the relative position so that the sharpness C of the grid image (self-image 40) becomes larger than the predetermined threshold value Cth. It is configured in. The predetermined threshold value Cth is a value set by the arrangement of the X-ray source 1, the detector 2, and a plurality of grids. The predetermined threshold Cth is, for example, 0.3. As the sharpness C of the self-image 40, the visibility V may be used or the amplitude A may be used.

次に、図7を参照して、第1実施形態によるX線位相撮像システム100による格子位置調整の処理について説明する。なお、格子位置調整の処理は、ユーザなどによる入力操作によって、格子位置調整処理が開始される信号が制御部6に入力されることにより開始される。 Next, with reference to FIG. 7, the processing of the grid position adjustment by the X-ray phase imaging system 100 according to the first embodiment will be described. The grid position adjustment process is started by inputting a signal for starting the grid position adjustment process to the control unit 6 by an input operation by a user or the like.

ステップS1において、制御部6は、格子位置調整機構8を制御することにより、第1格子3の位置調整を行う。具体的には、制御部6は、格子位置調整機構8によって、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、所定の第1方向に所定の距離(所定の角度)だけ第1格子3を移動させることにより、位置調整を行う。 In step S1, the control unit 6 adjusts the position of the first grid 3 by controlling the grid position adjusting mechanism 8. Specifically, the control unit 6 moves the first grid 3 in a predetermined first direction by a predetermined distance (a predetermined angle) in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray by the grid position adjusting mechanism 8. By letting it adjust the position.

次に、ステップS2において、X線位相撮像システム100は、自己像40の画像43(図4参照)を取得する。その後、処理は、ステップS3へ進む。 Next, in step S2, the X-ray phase imaging system 100 acquires an image 43 (see FIG. 4) of the self-image 40. After that, the process proceeds to step S3.

ステップS3において、制御部6は、自己像40の鮮明度Cを取得する。具体的には、制御部6は、上記式(1)または上記式(2)により、自己像40の鮮明度Cを取得する。その後、ステップS4において、制御部6は、自己像40の鮮明度Cが所定の閾値Cthよりも大きいか否かの判定を行う。自己像40の鮮明度Cが所定の閾値Cthよりも大きい場合、格子調整処理を終了する。自己像40の鮮明度Cが所定の閾値Cth以下の場合、処理は、ステップS5へ進む。 In step S3, the control unit 6 acquires the sharpness C of the self-image 40. Specifically, the control unit 6 acquires the sharpness C of the self-image 40 by the above formula (1) or the above formula (2). After that, in step S4, the control unit 6 determines whether or not the sharpness C of the self-image 40 is larger than the predetermined threshold value Cth. When the sharpness C of the self-image 40 is larger than the predetermined threshold value Cth, the grid adjustment process is terminated. When the sharpness C of the self-image 40 is equal to or less than the predetermined threshold value Cth, the process proceeds to step S5.

ステップS5において、制御部6は、1度目の格子の位置調整か否かを判定する。1度目の格子の位置調整の場合、処理は、ステップS1へ進む。2度目以降の格子の位置調整の場合、処理は、ステップS6へ進む。 In step S5, the control unit 6 determines whether or not the position of the grid is adjusted for the first time. In the case of the first grid position adjustment, the process proceeds to step S1. In the case of the second and subsequent grid position adjustments, the process proceeds to step S6.

ステップS6において、制御部6は、自己像40の鮮明度Cが前回の値よりも大きいか否かの判定を行う。自己像40の鮮明度Cが前回の値よりも大きい場合、処理は、ステップS1へ進む。自己像40の鮮明度Cが前回の値以下の場合、処理は、ステップS7へ進む。 In step S6, the control unit 6 determines whether or not the sharpness C of the self-image 40 is larger than the previous value. If the sharpness C of the self-image 40 is larger than the previous value, the process proceeds to step S1. If the sharpness C of the self-image 40 is equal to or less than the previous value, the process proceeds to step S7.

ステップS7において、制御部6は、ステップS1における第1格子3の位置調整を行う第1方向とは反対方向の第2方向において、所定の距離(所定の角度)だけ第1格子3を移動させることにより、第1格子3の位置調整を行う。その後、処理は、ステップS2へ進む。 In step S7, the control unit 6 moves the first grid 3 by a predetermined distance (predetermined angle) in the second direction opposite to the first direction in which the position of the first grid 3 is adjusted in step S1. As a result, the position of the first grid 3 is adjusted. After that, the process proceeds to step S2.

上記ステップS1およびステップS7における第1方向と、第2方向とは、互い反対方向であればよい。すなわち、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、時計回りの方向を第1方向とした場合、第2方向は、反時計回りの方向となる。また、X線の光軸周りの回転方向Rzにおいて、反時計回りの方向を第1方向とした場合、第2方向は、時計回りの方向となる。また、第1格子3の位置調整は、被写体Qは配置しない状態で行ってもよいし、被写体Qを配置した状態で行ってもよい。被写体Qを配置して行い場合、被写体Qが写っていない背景部分の画素値の最大値Imaxおよび最小値Iminを用いて自己像40の鮮明度Cを取得すればよい。The first direction and the second direction in steps S1 and S7 may be opposite to each other. That is, in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, when the clockwise direction is the first direction, the second direction is the counterclockwise direction. Further, in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, when the counterclockwise direction is the first direction, the second direction is the clockwise direction. Further, the position adjustment of the first grid 3 may be performed in a state where the subject Q is not arranged, or may be performed in a state where the subject Q is arranged. When the subject Q is arranged, the sharpness C of the self-image 40 may be obtained by using the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel values of the background portion where the subject Q is not shown.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、上記のように、X線位相撮像システム100は、被写体QにX線を照射するX線源1と、X線源1から照射されたX線を検出する検出器2と、X線源1と検出器2との間に配置され、X線源1から照射されるX線の可干渉性を高めるための第1格子3と、第1格子3からのX線が照射され、格子像(自己像40)を形成するための第2格子4とを含む複数の格子と、検出器2によって検出された信号に基づいて位相コントラスト画像10を生成する画像処理部5と、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置を調整する格子位置調整機構8と、検出器2によって検出された格子像(自己像40)の鮮明度Cに基づいて、格子像(自己像40)を鮮明にするように、上記相対位置の位置ずれを格子位置調整機構8により調整する制御を行う制御部6とを備える。これにより、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置の位置ずれを抑制して格子像(自己像40)を鮮明にすることができる。その結果、格子像(自己像40)が不鮮明となり、得られる位相コントラスト画像10の画質が劣化することを抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, the X-ray phase imaging system 100 includes an X-ray source 1 that irradiates the subject Q with X-rays, and a detector 2 that detects the X-rays emitted from the X-ray source 1. , The first grid 3 arranged between the X-ray source 1 and the detector 2 to increase the coherence of the X-rays emitted from the X-ray source 1 and the X-rays from the first grid 3 are irradiated. A plurality of grids including a second grid 4 for forming a grid image (self-image 40), an image processing unit 5 that generates a phase contrast image 10 based on a signal detected by the detector 2, and an image processing unit 5. The grid position adjustment mechanism 8 that adjusts the relative position between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, and the clear grid image (self-image 40) detected by the detector 2. A control unit 6 for controlling the positional deviation of the relative position by the grid position adjusting mechanism 8 is provided so as to make the lattice image (self-image 40) clear based on the degree C. As a result, the lattice image (self-image 40) can be made clear by suppressing the positional deviation between the first lattice 3 and the second lattice 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray. As a result, the lattice image (self-image 40) becomes unclear, and it is possible to suppress deterioration of the image quality of the obtained phase contrast image 10.

なお、位相コントラスト画像10には、X線の減衰に基づく吸収像10aと、X線の位相のずれに基づく位相微分像10bと、X線の小角散乱に基づくビジビリティの変化によって得られる暗視野像10cとが含まれる。吸収像10aは、格子像の平均強度に基づいて算出されるため、格子像(自己像40)が不鮮明であったとしても、得られる画像の画質は劣化しない。一方、位相微分像10bおよび暗視野像10cについては、被写体Qを配置せずに撮像した場合の格子像(自己像40)と、被写体Qを配置して撮像した場合の格子像(自己像40)との変化に基づいて画像を生成する。そのため、格子像(自己像40)を鮮明にすることにより、得られる画像の画質が劣化することを抑制することができる。 The phase contrast image 10 includes an absorption image 10a based on X-ray attenuation, a phase differential image 10b based on X-ray phase shift, and a dark field image obtained by a change in visibility based on small-angle X-ray scattering. 10c and is included. Since the absorption image 10a is calculated based on the average intensity of the lattice image, the image quality of the obtained image does not deteriorate even if the lattice image (self-image 40) is unclear. On the other hand, regarding the phase differential image 10b and the dark field image 10c, a grid image (self-image 40) when the subject Q is not arranged and an image is taken, and a grid image (self-image 40) when the subject Q is arranged and imaged. ) And the image is generated based on the change. Therefore, by making the lattice image (self-image 40) clear, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the obtained image.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部6は、格子像(自己像40)の鮮明度Cが、所定の閾値Cthよりも大きくなるように、上記相対位置の位置ずれを格子位置調整機構8により調整する制御を行うように構成されている。これにより、格子像(自己像40)の鮮明度Cが所定の閾値Cthよりも大きくなった時点で格子の位置調整を終了することができる。その結果、格子像(自己像40)の鮮明度Cが最大になるように複数の格子の格子間における相対位置を調整する場合と比較して、格子の調整回数が増加することを抑制することが可能となるので、格子の調整時間を短縮することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 6 grids the positional deviation of the relative positions so that the sharpness C of the grid image (self-image 40) becomes larger than the predetermined threshold value Cth. It is configured to control the adjustment by the position adjusting mechanism 8. As a result, the position adjustment of the grid can be completed when the sharpness C of the grid image (self-image 40) becomes larger than the predetermined threshold value Cth. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of grid adjustments as compared with the case where the relative positions between the grids of a plurality of grids are adjusted so that the sharpness C of the grid image (self-image 40) is maximized. Therefore, the grid adjustment time can be shortened.

また、第1実施形態では、上記のように、第2格子4は、格子像として、自己像40を形成するための位相格子であり、制御部6は、自己像40の鮮明度Cに基づいて、上記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。これにより、自己像40を用いて被写体Qの画像を取得するタルボ干渉において、自己像40が不鮮明になることを抑制することができる。その結果、自己像40が不鮮明になることに起因して、位相コントラスト画像10の画質が劣化することを抑制することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the second grid 4 is a phase grid for forming the self-image 40 as a grid image, and the control unit 6 is based on the sharpness C of the self-image 40. Therefore, it is configured to control to adjust the positional deviation of the relative position. As a result, it is possible to prevent the self-image 40 from becoming unclear in the Talbot interference in which the image of the subject Q is acquired using the self-image 40. As a result, it is possible to suppress deterioration of the image quality of the phase contrast image 10 due to the unclearness of the self-image 40.

また、第1実施形態では、上記のように、制御部6は、自己像40の画素値の最大値Imaxと最小値Iminとに基づいて、自己像40のコントラストを表すビジビリティV、または、自己像40の明部41と暗部42との強度差を表す振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。これにより、ビジビリティVまたは振幅Aを取得することによって、自己像40の鮮明度Cを取得することが可能となるので、自己像40の画像43を目視することにより自己像40の鮮明度Cを判定する場合と比較して、自己像40の鮮明度Cを正確に取得することができる。その結果、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との位置ずれを正確に取得することが可能となるので、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との位置ずれの調整を正確に行うことができる。Further, in the first embodiment, as described above, the control unit 6 has visibility V representing the contrast of the self-image 40 based on the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel values of the self-image 40, or The amplitude A representing the intensity difference between the bright portion 41 and the dark portion 42 of the self-image 40 is configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. As a result, it is possible to acquire the sharpness C of the self-image 40 by acquiring the visibility V or the amplitude A. Therefore, the sharpness C of the self-image 40 can be obtained by visually observing the image 43 of the self-image 40. The sharpness C of the self-image 40 can be accurately acquired as compared with the case of determination. As a result, it is possible to accurately acquire the positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays, so that in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays. The positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 can be accurately adjusted.

[第2実施形態]
次に、図1および図8を参照して、第2実施形態によるX線位相撮像システム200(図1参照)の構成について説明する。自己像40の画素値の最大値Imaxおよび最小値Iminに基づいて自己像40の鮮明度Cを取得する第1実施形態とは異なり、第2実施形態によるX線位相撮像システム200が備える制御部60は、自己像40の画像43をフーリエ変換することにより得られる第1フーリエ変換スペクトル44(図8参照)に基づいて、自己像40の鮮明度Cを取得するように構成されている。第1フーリエ変換スペクトル44は、自己像40の画像をフーリエ変換して取得した値(複素数)において、その絶対値を計算したスペクトルである。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the configuration of the X-ray phase imaging system 200 (see FIG. 1) according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 8. The X-ray phase imaging system 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in which the sharpness C of the self-image 40 is acquired based on the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel values of the self-image 40. The control unit 60 is configured to acquire the sharpness C of the self-image 40 based on the first Fourier transform spectrum 44 (see FIG. 8) obtained by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. .. The first Fourier transform spectrum 44 is a spectrum obtained by calculating the absolute value of the value (complex number) obtained by Fourier transforming the image of the self-image 40. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図1に示すように、X線位相撮像システム200は、X線源1と、検出器2と、第1格子3と、第2格子4と、画像処理部5と、制御部60と、記憶部7と、格子位置調整機構8と、格子移動機構9とを備える。X線位相撮像システム200は、制御部60を備えている点を除いて、第1実施形態によるX線位相撮像システム100と同様の構成である。 As shown in FIG. 1, the X-ray phase imaging system 200 includes an X-ray source 1, a detector 2, a first grid 3, a second grid 4, an image processing unit 5, a control unit 60, and storage. A unit 7, a grid position adjusting mechanism 8, and a grid moving mechanism 9 are provided. The X-ray phase imaging system 200 has the same configuration as the X-ray phase imaging system 100 according to the first embodiment, except that the control unit 60 is provided.

第2実施形態では、制御部60は、自己像40の画像43をフーリエ変換することにより得られる第1フーリエ変換スペクトル44における0次ピーク45(図8参照)の強度Iおよび1次ピーク46(図8参照)の強度I、または、1次ピーク46の強度Iに基づいて、自己像40のコントラストを表すビジビリティVFFT、または、自己像40の明部41(図8参照)と暗部42(図8参照)との強度差を表す振幅AFFTを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。In the second embodiment, the control unit 60 has an intensity I 0 and a first-order peak 46 of the 0th-order peak 45 (see FIG. 8) in the first Fourier transform spectrum 44 obtained by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. With the visibility V FFT representing the contrast of the self-image 40 based on the intensity I 1 of (see FIG. 8) or the intensity I 1 of the primary peak 46, or the bright portion 41 of the self-image 40 (see FIG. 8). The amplitude A FFT representing the intensity difference from the dark portion 42 (see FIG. 8) is configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40.

図8は、自己像40の画像43と、自己像40の画像43をフーリエ変換して得られる第1フーリエ変換スペクトル44とを示す模式図である。図8に示すように、制御部60は、自己像40の画像43をフーリエ変換することにより、第1フーリエ変換スペクトル44を取得するように構成されている。また、制御部60は、取得した第1フーリエ変換スペクトル44において、0次ピーク45の強度Iおよび1次ピーク46の強度Iを取得するように構成されている。ここで、0次ピーク45は、周波数が0のピークである。また、1次ピーク46は、自己像40の周波数に対応するピークである。FIG. 8 is a schematic diagram showing an image 43 of the self-image 40 and a first Fourier transform spectrum 44 obtained by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. As shown in FIG. 8, the control unit 60 is configured to acquire the first Fourier transform spectrum 44 by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. Further, the control unit 60 is configured to acquire the intensity I 0 of the 0th-order peak 45 and the intensity I 1 of the 1st-order peak 46 in the acquired first Fourier transform spectrum 44. Here, the 0th-order peak 45 is a peak having a frequency of 0. Further, the primary peak 46 is a peak corresponding to the frequency of the self-image 40.

第2実施形態では、自己像40のコントラストを表すビジビリティVFFTは、以下に示す式(3)のように示すことができる。

Figure 0007040625000003
In the second embodiment, the visibility VFFT representing the contrast of the self-image 40 can be expressed by the following equation (3).
Figure 0007040625000003

また、第2実施形態では、自己像40の明部41と暗部42との強度差を表す振幅AFFTは、以下に示す式(4)のように表すことができる。

Figure 0007040625000004
Further, in the second embodiment, the amplitude AFFT representing the intensity difference between the bright portion 41 and the dark portion 42 of the self-image 40 can be expressed by the following equation (4).
Figure 0007040625000004

第2実施形態では、制御部60は、上記式(3)により取得されるビジビリティVFFT、または、上記式(4)により取得される振幅AFFTを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されているIn the second embodiment, the control unit 60 acquires the visibility V FFT acquired by the above equation (3) or the amplitude A FFT acquired by the above equation (4) as the sharpness C of the self-image 40. Is configured to

次に、図9を参照して、第2実施形態による制御部60が行う、格子位置調整の処理について説明する。なお、上記第1実施形態による制御部6と同様の処理を行うステップについては、詳細な説明を省略する。 Next, with reference to FIG. 9, the processing of the grid position adjustment performed by the control unit 60 according to the second embodiment will be described. A detailed description of the step of performing the same processing as that of the control unit 6 according to the first embodiment will be omitted.

ステップS1およびS2において、制御部60は、第1格子3の位置調整を行った後、自己像40の画像43を取得する。その後、処理は、ステップS8へ進む。 In steps S1 and S2, the control unit 60 acquires the image 43 of the self-image 40 after adjusting the position of the first grid 3. After that, the process proceeds to step S8.

ステップS8において、制御部60は、自己像40の画像43をフーリエ変換することにより、第1フーリエ変換スペクトル44を取得する。その後、ステップS9において、制御部60は、第1フーリエ変換スペクトル44における0次ピーク45の強度Iおよび1次ピーク46の強度I、または、1次ピーク46の強度Iに基づいて、自己像40の鮮明度Cを取得する。In step S8, the control unit 60 acquires the first Fourier transform spectrum 44 by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. Then, in step S9, the control unit 60 is based on the intensity I 0 of the 0th-order peak 45 and the intensity I 1 of the 1st-order peak 46 or the intensity I 1 of the 1st-order peak 46 in the first Fourier transform spectrum 44. The sharpness C of the self-image 40 is acquired.

その後、処理は、上記第1実施形態と同様に、ステップS3~ステップS7の処理を行い、格子位置調整処理を終了する。 After that, the processing performs the processing of steps S3 to S7 in the same manner as in the first embodiment, and ends the grid position adjustment processing.

なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第2実施形態では、上記のように、制御部60は、自己像40の画像43をフーリエ変換することにより得られる第1フーリエ変換スペクトル44における0次ピーク45の強度Iおよび1次ピーク46の強度I、または、第1フーリエ変換スペクトル44における1次ピーク46の強度Iに基づいて、自己像40のコントラストを表すビジビリティVFFT、または、自己像40の明部41と暗部42との強度差を表す振幅AFFTを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。これにより、第1フーリエ変換スペクトル44の0次ピーク45の強度Iおよび1次ピーク46の強度Iまたは第1フーリエ変換スペクトル44の1次ピーク46の強度Iに基づいて自己像40の鮮明度Cを取得することが可能となるので、目視によって自己像40の鮮明度Cを取得する場合と比較して、自己像40の鮮明度Cを正確に取得することができる。その結果、自己像40の画素値の最大値Imaxと最小値Iminとに基づいてビジビリティVまたは振幅Aを取得する構成と同様に、第1フーリエ変換スペクトル44を取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との位置ずれの調整を正確に行うことができる。In the second embodiment, as described above, the control unit 60 has the intensity I 0 of the 0th-order peak 45 and the 1st-order peak 46 in the 1st Fourier transform spectrum 44 obtained by Fourier transforming the image 43 of the self-image 40. Intensity I 1 of the self-image 40, or the visibility V FFT representing the contrast of the self-image 40 based on the intensity I 1 of the first-order peak 46 in the first Fourier transform spectrum 44, or the bright and dark areas 42 of the self-image 40. The amplitude A FFT representing the intensity difference of the self-image 40 is configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. As a result, the self-image 40 is based on the intensity I 0 of the 0th-order peak 45 of the first Fourier transform spectrum 44 and the intensity I 1 of the first-order peak 46 or the intensity I 1 of the first-order peak 46 of the first Fourier transform spectrum 44. Since the sharpness C can be acquired, the sharpness C of the self-image 40 can be accurately acquired as compared with the case where the sharpness C of the self-image 40 is visually acquired. As a result, in the configuration of acquiring the first Fourier transform spectrum 44 as well as the configuration of acquiring the visibility V or the amplitude A based on the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel value of the self-image 40, X It is possible to accurately adjust the positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of the line.

なお、上記第2実施形態におけるその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

[第3実施形態]
次に、図10および図11を参照して、第3実施形態におけるX線位相撮像システム300(図10参照)について説明する。複数の格子として、第1格子3および第2格子4を備える上記第1実施形態とは異なり、第3実施形態におけるX線位相撮像システム300は、複数の格子として、第1格子3および第2格子4に加えて、第2格子4と検出器2との間に配置された第3格子20(図10参照)をさらに含む。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the X-ray phase imaging system 300 (see FIG. 10) according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Unlike the first embodiment, which includes the first grid 3 and the second grid 4 as the plurality of grids, the X-ray phase imaging system 300 in the third embodiment has the first grid 3 and the second grid as the plurality of grids. In addition to the grid 4, it further includes a third grid 20 (see FIG. 10) disposed between the second grid 4 and the detector 2. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

第3実施形態では、X線位相撮像システム300は、X線源1と、検出器2と、第1格子3と、第2格子4と、第3格子20と、画像処理部5と、制御部61と、記憶部7と、格子位置調整機構8と、格子移動機構9とを備える。 In the third embodiment, the X-ray phase imaging system 300 controls the X-ray source 1, the detector 2, the first grid 3, the second grid 4, the third grid 20, and the image processing unit 5. A unit 61, a storage unit 7, a grid position adjusting mechanism 8, and a grid moving mechanism 9 are provided.

第3格子20は、X方向に所定の周期(ピッチ)pで配列される複数のX線透過部20aおよびX線吸収部20bを有している。各X線透過部20aおよびX線吸収部20bは、それぞれ、Y方向に沿って直線状に延びるように形成されている。また、X線透過部20aおよびX線吸収部20bはそれぞれ、互いに平行に延びるように形成されている。第3格子20は、いわゆる、吸収格子である。第1格子3、第2格子4、第3格子20はそれぞれ異なる役割を持つ格子であるが、スリット3a、スリット4a、および、X線透過部20aはそれぞれX線を透過させる。また、X線吸収部3b、および、X線吸収部20bはそれぞれX線を遮蔽する役割を担っており、X線位相変化部4bはスリット4aとの屈折率の違いによってX線の位相を変化させる。The third grid 20 has a plurality of X-ray transmitting portions 20a and X-ray absorbing portions 20b arranged in the X direction with a predetermined period ( pitch) p4. Each of the X-ray transmitting portion 20a and the X-ray absorbing portion 20b is formed so as to extend linearly along the Y direction. Further, the X-ray transmitting portion 20a and the X-ray absorbing portion 20b are each formed so as to extend in parallel with each other. The third grid 20 is a so-called absorption grid. The first grid 3, the second grid 4, and the third grid 20 are grids having different roles, but the slit 3a, the slit 4a, and the X-ray transmitting portion 20a each transmit X-rays. Further, the X-ray absorbing unit 3b and the X-ray absorbing unit 20b each play a role of shielding X-rays, and the X-ray phase changing unit 4b changes the phase of X-rays depending on the difference in the refractive index from the slit 4a. Let me.

第3格子20は、第2格子4と検出器2との間に配置されており、第2格子4を通過したX線が照射される。また、第3格子20は、第2格子4からタルボ距離だけ離れた位置に配置される。第3格子20は、第2格子4の自己像40と干渉して、検出器2の検出表面上にモアレ縞M(図11参照)を形成する。 The third grid 20 is arranged between the second grid 4 and the detector 2, and is irradiated with X-rays that have passed through the second grid 4. Further, the third grid 20 is arranged at a position separated from the second grid 4 by the Talbot distance. The third grid 20 interferes with the self-image 40 of the second grid 4 to form moire fringes M (see FIG. 11) on the detection surface of the detector 2.

ここで、モアレ縞Mは、第2格子4の自己像40と第3格子20とを干渉させることにより生じる。第3格子20は、格子の周期pが第2格子4の自己像40の周期pとほぼ一致するように設計された格子である。そのため、モアレ縞Mが鮮明であれば、第2格子4の自己像40が鮮明であると考えられる。また、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差が大きければ、モアレ縞Mが鮮明であると考えられる。すなわち、モアレ縞Mの振幅Aも、モアレ縞Mの鮮明度を表す指標となる。そこで、第3実施形態では、制御部61は、モアレ縞Mのコントラストを表すビジビリティV、または、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差を表す振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。Here, the moire fringe M is generated by interfering the self-image 40 of the second grid 4 with the third grid 20. The third grid 20 is a grid designed so that the cycle p4 of the grid substantially coincides with the cycle p3 of the self-image 40 of the second grid 4 . Therefore, if the moire fringes M are clear, it is considered that the self-image 40 of the second grid 4 is clear. Further, if the intensity difference between the bright portion M1 and the dark portion M2 of the moire fringe M is large, it is considered that the moire fringe M is clear. That is, the amplitude A of the moire fringes M is also an index showing the sharpness of the moire fringes M. Therefore, in the third embodiment, the control unit 61 sharpens the visibility V representing the contrast of the moire fringes M or the amplitude A representing the intensity difference between the bright portion M1 and the dark portion M2 of the moire fringes M in the self-image 40. It is configured to be acquired as degree C.

第3実施形態では、図11に示すように、X線位相撮像システム300は、第2格子4を並進移動させながら撮像することにより、複数枚のモアレ縞画像21を取得する。第3実施形態では、第2格子4を4回(4ステップ)並進移動させながら撮像することにより、各ステップにおけるモアレ縞画像21a、モアレ縞画像21b、モアレ縞画像21c、モアレ縞画像21dを取得する。制御部61は、各モアレ縞画像21における画素Pに着目し、各モアレ縞画像21における画素Pの画素値(信号強度)を取得する。具体的には、制御部61は、モアレ縞画像21aにおける画素P1の信号強度を取得する。また、制御部61は、モアレ縞画像21bにおける画素P2の信号強度を取得する。また、制御部61は、モアレ縞画像21cにおける画素P3の信号強度を取得する。また、制御部61は、モアレ縞画像21cにおける画素P4の信号強度を取得する。なお、画素P1~画素P4は、それぞれのモアレ縞画像21において、同一座標の画素である。 In the third embodiment, as shown in FIG. 11, the X-ray phase imaging system 300 acquires a plurality of moire fringe images 21 by imaging while moving the second grid 4 in translation. In the third embodiment, the moiré fringe image 21a, the moiré fringe image 21b, the moiré fringe image 21c, and the moiré fringe image 21d in each step are acquired by taking an image while moving the second grid 4 in translation four times (4 steps). do. The control unit 61 pays attention to the pixel P in each moire fringe image 21 and acquires the pixel value (signal strength) of the pixel P in each moire fringe image 21. Specifically, the control unit 61 acquires the signal strength of the pixel P1 in the moire fringe image 21a. Further, the control unit 61 acquires the signal strength of the pixel P2 in the moire fringe image 21b. Further, the control unit 61 acquires the signal strength of the pixel P3 in the moire fringe image 21c. Further, the control unit 61 acquires the signal strength of the pixel P4 in the moire fringe image 21c. The pixels P1 to P4 are pixels having the same coordinates in each moire fringe image 21.

図11に示すグラフGは、横軸が第2格子4の並進量(並進距離)、縦軸が信号強度である、強度信号曲線22のグラフである。制御部61は、各モアレ縞画像21における画素P(画素P1~画素P4)の画素値(信号強度)をプロットし、正弦波によってフィッティングを行うことにより、強度信号曲線22を取得する。第3実施形態では、制御部61は、取得した強度信号曲線22の信号強度の最大値をImax、最小値をIminとして取得する。The graph G shown in FIG. 11 is a graph of the intensity signal curve 22 in which the horizontal axis is the translation amount (translation distance) of the second grid 4 and the vertical axis is the signal intensity. The control unit 61 plots the pixel values (signal intensities) of the pixels P (pixels P1 to P4) in each moire fringe image 21 and performs fitting with a sine wave to acquire an intensity signal curve 22. In the third embodiment, the control unit 61 acquires the maximum value of the acquired signal intensity of the intensity signal curve 22 as I max and the minimum value as I min .

第3実施形態では、制御部61は、第2格子4を並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線22の信号強度の最大値Imaxおよび最小値Iminに基づいて、モアレ縞MのビジビリティV、または、モアレ縞Mの振幅Aを取得するように構成されている。具体的には、強度信号曲線22の信号強度の最大値Imaxおよび最小値Iminと、制御部61は、上記式(1)または上記式(2)とによって、モアレ縞MのビジビリティV、または、モアレ縞Mの振幅Aを取得するように構成されている。In the third embodiment, the control unit 61 performs a moire fringe M based on the maximum value I max and the minimum value I min of the signal intensity of the intensity signal curve 22 acquired by imaging while moving the second grid 4 in translation. It is configured to acquire the visibility V of the above or the amplitude A of the moire fringe M. Specifically, the maximum value I max and the minimum value I min of the signal strength of the intensity signal curve 22, and the control unit 61, according to the above equation (1) or the above equation (2), the visibility V of the moire fringe M. Alternatively, it is configured to acquire the amplitude A of the moire fringe M.

次に、図12を参照して、第3実施形態による制御部61が行う、格子位置調整の処理について説明する。なお、上記第1実施形態による制御部6と同様の処理を行うステップについては、詳細な説明を省略する。 Next, with reference to FIG. 12, the processing of the grid position adjustment performed by the control unit 61 according to the third embodiment will be described. A detailed description of the step of performing the same processing as that of the control unit 6 according to the first embodiment will be omitted.

ステップS1において、制御部60は、格子位置調整機構8を制御することにより、第1格子3の位置調整を行う。その後、処理は、ステップS10へ進む。 In step S1, the control unit 60 adjusts the position of the first grid 3 by controlling the grid position adjusting mechanism 8. After that, the process proceeds to step S10.

ステップS10において、制御部61は、第2格子4を並進移動させながら撮像した複数枚のモアレ縞画像21に基づいて、強度信号曲線22を取得する。その後、ステップS11において、制御部61は、強度信号曲線22から、信号強度の最大値Imaxおよび最小Iminを取得する。その後、処理は、上記第1実施形態と同様に、ステップS3~ステップS7の処理を行い、格子位置調整処理を終了する。In step S10, the control unit 61 acquires an intensity signal curve 22 based on a plurality of moire fringe images 21 imaged while moving the second grid 4 in translation. After that, in step S11, the control unit 61 acquires the maximum value I max and the minimum I min of the signal intensity from the intensity signal curve 22. After that, the processing performs the processing of steps S3 to S7 in the same manner as in the first embodiment, and ends the grid position adjustment processing.

なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 The other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第3実施形態では、上記のように、第2格子4と検出器2との間に配置され、第2格子4の自己像40との干渉によりモアレ縞Mを生じさせるための第3格子20をさらに含む。これにより、検出器2の画素サイズの大きさが、第2格子4の自己像40の1周期pの大きさよりも大きい場合でも、第3格子20を配置することにより生じさせたモアレ縞Mを検出することにより、位相コントラスト画像10を生成することができる。その結果、検出器2の画素サイズが自己像40の1周期pの大きさよりも大きい場合でも、位相コントラスト画像10を生成することが可能となるので、検出器2の選択の自由度を向上させることができる。In the third embodiment, as described above, the third grid 20 is arranged between the second grid 4 and the detector 2 to generate moire fringes M by interference with the self-image 40 of the second grid 4. Including further. As a result, even when the size of the pixel size of the detector 2 is larger than the size of one cycle p3 of the self-image 40 of the second grid 4, the moire fringes M generated by arranging the third grid 20 By detecting the above, the phase contrast image 10 can be generated. As a result, even when the pixel size of the detector 2 is larger than the size of one cycle p3 of the self-image 40, the phase contrast image 10 can be generated, so that the degree of freedom of selection of the detector 2 is improved. Can be made to.

また、第3実施形態では、上記のように、制御部61は、モアレ縞Mのコントラストを表すビジビリティV、または、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差を表す振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されている。これにより、モアレ縞MのビジビリティVまたは振幅Aを取得することにより、間接的に自己像40の鮮明度Cを取得することができる。その結果、モアレ縞MのビジビリティVまたは振幅Aに基づいて複数の格子を調整することにより、自己像40を鮮明にすることが可能となり、自己像40が不鮮明になることに起因する位相コントラスト画像10の画質の劣化を抑制することができる。 Further, in the third embodiment, as described above, the control unit 61 sets the visibility V representing the contrast of the moire fringes M or the amplitude A representing the intensity difference between the bright portion M1 and the dark portion M2 of the moire fringes M. It is configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. As a result, the sharpness C of the self-image 40 can be indirectly acquired by acquiring the visibility V or the amplitude A of the moire fringe M. As a result, by adjusting a plurality of grids based on the visibility V or the amplitude A of the moire fringe M, the self-image 40 can be made clear, and the phase contrast image caused by the self-image 40 becoming unclear. It is possible to suppress the deterioration of the image quality of 10.

また、第3実施形態では、上記のように、制御部61は、第2格子4を並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線22の信号強度の最大値Imaxおよび最小値Iminに基づいて、モアレ縞MのビジビリティV、または、モアレ縞Mの振幅Aを取得するように構成されている。これにより、第2格子4を並進移動させながら撮像した複数枚のモアレ縞画像21における所定の画素Pの信号強度の変化に基づいて、モアレ縞Mの強度信号曲線22を取得することが可能となるので、1枚のモアレ縞画像21において、明部M1および暗部M2の画素を選択し、選択した画素の画素値をモアレ縞Mの画素値の最大値Imaxおよび最小値Iminとする構成と比較して、モアレ縞Mの画素値の最大値Imaxと最小値Iminとを、正確に取得することができる。したがって、モアレ縞Mの鮮明度を精度よく取得することができる。その結果、自己像40の鮮明度Cを精度よく取得することが可能となるので、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置の位置ずれを精度よく調整することができる。Further, in the third embodiment, as described above, the control unit 61 has the maximum value I max and the minimum value I min of the signal intensity of the intensity signal curve 22 acquired by imaging while moving the second grid 4 in translation. Based on the above, it is configured to acquire the visibility V of the moire fringe M or the amplitude A of the moire fringe M. This makes it possible to acquire the intensity signal curve 22 of the moire fringes M based on the change in the signal intensity of a predetermined pixel P in the plurality of moire fringe images 21 captured while the second lattice 4 is translated and moved. Therefore, in one moire fringe image 21, the pixels of the bright part M1 and the dark part M2 are selected, and the pixel values of the selected pixels are set to the maximum value I max and the minimum value I min of the pixel values of the moire fringe M. The maximum value I max and the minimum value I min of the pixel value of the moire fringe M can be accurately obtained. Therefore, the sharpness of the moire fringes M can be obtained with high accuracy. As a result, it is possible to accurately acquire the sharpness C of the self-image 40, so that the positional deviation between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-ray can be obtained. It can be adjusted accurately.

なお、上記第3実施形態におけるその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The other effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記第1~第3実施形態では、複数の格子として、第2格子4が位相格子の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2格子4は、格子像として、X線の一部を遮蔽することにより生じる縞模様を形成する吸収格子であり、制御部6は、縞模様の鮮明度に基づいて、上記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されていてもよい。このように構成すれば、第2格子4によって回折されたX線が干渉することにより生じる自己像40に基づいて位相コントラスト画像10を生成する干渉計と同様に、第2格子4によってX線の一部が遮蔽されることによって生じる第2格子4の縞模様に基づいて被写体Qを画像化する非干渉計においても、第2格子4の縞模様が不鮮明になることに起因する位相コントラスト画像10の画質の劣化を抑制することができる。また、第2格子4の縞模様は、X線の一部が遮蔽されることにより生じる。したがって、第2格子4の自己像40を生じさせるタルボ干渉計とは異なり、第2格子4を第1格子3から所定の距離(タルボ距離)に配置しなくてもよい。その結果、第2格子4の配置位置の自由度を向上させることができる。 For example, in the first to third embodiments, the second grid 4 shows an example of a phase grid as a plurality of grids, but the present invention is not limited to this. For example, the second grid 4 is an absorption grid that forms a striped pattern generated by shielding a part of X-rays as a grid image, and the control unit 6 has the relative position based on the sharpness of the striped pattern. It may be configured to perform control for adjusting the misalignment of. With this configuration, the X-rays are generated by the second lattice 4 in the same manner as the interferometer that generates the phase contrast image 10 based on the self-image 40 generated by the interference of the X-rays diffracted by the second lattice 4. Even in a non-interferometer that images the subject Q based on the striped pattern of the second grid 4 caused by being partially shielded, the phase contrast image 10 caused by the striped pattern of the second grid 4 becoming unclear. Deterioration of image quality can be suppressed. Further, the striped pattern of the second grid 4 is generated by shielding a part of X-rays. Therefore, unlike the Talbot interferometer that produces the self-image 40 of the second grid 4, the second grid 4 does not have to be arranged at a predetermined distance (Talbot distance) from the first grid 3. As a result, the degree of freedom in the arrangement position of the second lattice 4 can be improved.

また、上記第1~第3実施形態では、格子位置調整機構8が第2格子4を移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子位置調整機構8によって、第1格子3をX方向に移動させて撮像するように構成されていてもよい。また、複数の格子として、第3格子20(図10参照)を備える場合、格子位置調整機構8によって、第3格子20をX方向に移動させて撮像するように構成されていてもよい。 Further, in the first to third embodiments, an example of the configuration in which the grid position adjusting mechanism 8 moves the second grid 4 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the grid position adjusting mechanism 8 may be configured to move the first grid 3 in the X direction for imaging. Further, when the third grid 20 (see FIG. 10) is provided as the plurality of grids, the grid position adjusting mechanism 8 may be configured to move the third grid 20 in the X direction for imaging.

また、上記第1~第3実施形態では、格子位置調整機構8によって第1格子3の位置調整を行うことにより、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置の調整を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子位置調整機構8によって、第2格子4の位置調整を行うことにより、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との相対位置の調整を行う構成であってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays are adjusted by adjusting the position of the first grid 3 by the grid position adjusting mechanism 8. Although an example of the configuration for adjusting the relative position with the above is shown, the present invention is not limited to this. For example, the grid position adjusting mechanism 8 adjusts the position of the second grid 4 to adjust the relative position between the first grid 3 and the second grid 4 in the rotation direction Rz around the optical axis of X-rays. It may be.

また、上記第1~第3実施形態では、制御部6(60、61)が、格子像(自己像40)の鮮明度Cが所定の閾値Cthよりも大きくなった場合に、格子の位置調整を終了する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部6(60、61)は、格子像(自己像40)の鮮明度Cが最大となるように格子の位置調整を行うように構成されていてもよい。しかし、制御部6(60、61)が、格子像(自己像40)の鮮明度Cが最大となるように格子の位置調整を行う構成の場合、調整に要する時間が増加する。そのため、格子像(自己像40)の鮮明度Cが所定の閾値Cthよりも大きくなった場合に、格子の位置調整を終了する構成の方が好ましい。 Further, in the first to third embodiments, the control unit 6 (60, 61) adjusts the position of the grid when the sharpness C of the grid image (self-image 40) becomes larger than the predetermined threshold value Cth. Although an example of the configuration for terminating the above is shown, the present invention is not limited to this. For example, the control unit 6 (60, 61) may be configured to adjust the position of the grid so that the sharpness C of the grid image (self-image 40) is maximized. However, when the control unit 6 (60, 61) adjusts the position of the grid so that the sharpness C of the grid image (self-image 40) is maximized, the time required for the adjustment increases. Therefore, it is preferable that the grid position adjustment is completed when the sharpness C of the grid image (self-image 40) becomes larger than the predetermined threshold value Cth.

また、上記第1~第3実施形態では、制御部6(60、61)が、自己像40のビジビリティV(ビジビリティVFFT)、または、振幅A(振幅AFFT)に基づいて、自己像40の鮮明度Cを取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部6(60、61)は、ビジビリティV(ビジビリティVFFT)、または、振幅A(振幅AFFT)以外の自己像40の画像43から取得できる指標に基づいて、自己像40の鮮明度Cを取得するように構成されていてもよい。たとえば、制御部6(60、61)は、自己像40の振動の値をRMS(Root Mean Square:二乗平均平方根)として取得し、取得したRMSを用いて自己像40の鮮明度Cを取得するように構成されていてもよい。Further, in the first to third embodiments, the control unit 6 (60, 61) has a self-image 40 based on the visibility V (visibility V FFT ) or the amplitude A (amplitude A FFT ) of the self-image 40. Although an example of the configuration for acquiring the sharpness C of is shown, the present invention is not limited to this. For example, the control unit 6 (60, 61) sharpens the self-image 40 based on an index that can be acquired from the image 43 of the self-image 40 other than the visibility V (visibility VFFT) or the amplitude A (amplitude A FFT ) . It may be configured to acquire the degree C. For example, the control unit 6 (60, 61) acquires the vibration value of the self-image 40 as an RMS (Root Mean Square), and acquires the sharpness C of the self-image 40 using the acquired RMS. It may be configured as follows.

また、上記第1~第3実施形態では、X線位相撮像システム100(200、300)が、格子位置調整機構8と格子移動機構9とを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線位相撮像システム100(200、300)は、格子位置調整機構8のみを備える構成であってもよい。X線位相撮像システム100(200、300)が格子位置調整機構8のみを備える構成の場合、格子位置調整機構8によって第2格子4の位置調整を行うとともに、第2格子4を並進移動させながら撮像するように構成すればよい。 Further, in the first to third embodiments, an example of the configuration in which the X-ray phase imaging system 100 (200, 300) includes the grid position adjusting mechanism 8 and the grid moving mechanism 9 is shown. Not limited to. For example, the X-ray phase imaging system 100 (200, 300) may be configured to include only the grid position adjusting mechanism 8. When the X-ray phase imaging system 100 (200, 300) is configured to include only the grid position adjusting mechanism 8, the grid position adjusting mechanism 8 adjusts the position of the second grid 4, and the second grid 4 is moved in translation. It may be configured to take an image.

また、上記第3実施形態では、制御部61が、モアレ縞Mのコントラストを表すビジビリティV、または、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差を表す振幅Aを、自己像40の鮮明度Cとして取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部161(図10参照)は、図13に示すように、モアレ縞画像21をフーリエ変換することにより得られる第2フーリエ変換スペクトル50における0次ピーク51の強度および1次ピーク52の強度、または、第2フーリエ変換スペクトル50における1次ピーク52の強度に基づいて、モアレ縞Mのコントラストを表すビジビリティVFFT、または、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差を表す振幅AFFTを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されていてもよい。なお、制御部61が第2フーリエ変換スペクトル50に基づいてVFFTまたはAFFTを取得する構成については、上記第2実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。上記のように構成すれば、第1フーリエ変換スペクトル44を取得する構成と同様に、第2フーリエ変換スペクトル50を取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との位置ずれの調整を正確に行うことができる。また、モアレ縞画像21は、請求の範囲の「モアレ縞の画像」の一例である。Further, in the third embodiment, the control unit 61 sets the visibility V, which represents the contrast of the moire fringes M, or the amplitude A, which represents the intensity difference between the bright portion M1 and the dark portion M2 of the moire fringes M, of the self-image 40. Although an example of the configuration to be acquired as the sharpness C is shown, the present invention is not limited to this. For example, the control unit 161 (see FIG. 10) has the intensity of the 0th-order peak 51 and the intensity of the 1st-order peak 52 in the second Fourier transform spectrum 50 obtained by Fourier transforming the moire fringe image 21 as shown in FIG. Based on the intensity or the intensity of the first-order peak 52 in the second Fourier transform spectrum 50, the visibility VFFT representing the contrast of the moire fringes M or the intensity difference between the bright part M1 and the dark part M2 of the moire fringes M is shown. The amplitude A FFT may be configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. Since the configuration in which the control unit 61 acquires the V FFT or the A FFT based on the second Fourier transform spectrum 50 is the same as that in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted. With the above configuration, in the configuration for acquiring the second Fourier transform spectrum 50 as in the configuration for acquiring the first Fourier transform spectrum 44, the first lattice 3 in the rotation direction Rz around the optical axis of the X-rays 3 And the position deviation between the second lattice 4 and the second lattice 4 can be accurately adjusted. Further, the moire fringe image 21 is an example of the "image of moire fringes" in the claims.

また、上記第3実施形態では、制御部61が、強度信号曲線22の信号強度の最大値Imaxおよび最小値Iminに基づいて、モアレ縞MのビジビリティV、または、モアレ縞Mの振幅Aを取得するよう構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部261(図10参照)は、図14に示すように、複数の格子のいずれか1つを並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線22をフーリエ変換することにより得られる第3フーリエ変換スペクトル53における0次ピーク54の強度および1次ピーク55の強度、または、第3フーリエ変換スペクトル53における1次ピーク55の強度に基づいて、モアレ縞Mのコントラストを表すビジビリティVFFT、または、モアレ縞Mの明部M1と暗部M2との強度差を表す振幅AFFTを、自己像40の鮮明度Cとして取得するように構成されていてもよい。なお、制御部61が第3フーリエ変換スペクトル53に基づいてVFFTまたはAFFTを取得する構成については、上記第2実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。上記のように構成すれば、第1フーリエ変換スペクトル44を取得する構成および第2フーリエ変換スペクトル50を取得する構成と同様に、第3フーリエ変換スペクトル53を取得する構成においても、X線の光軸周りの回転方向Rzにおける第1格子3と第2格子4との位置ずれの調整を正確に行うことができる。Further, in the third embodiment, the control unit 61 determines the visibility V of the moire fringe M or the amplitude A of the moire fringe M based on the maximum value I max and the minimum value I min of the signal intensity of the intensity signal curve 22. Although an example of the configuration is shown so as to obtain, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the control unit 261 (see FIG. 10) is obtained by Fourier transforming the intensity signal curve 22 obtained by imaging while moving any one of the plurality of lattices in translation. Visibility VFFT representing the contrast of the moire fringes M based on the intensity of the 0th-order peak 54 and the intensity of the 1st-order peak 55 in the 3rd Fourier transform spectrum 53, or the intensity of the 1st-order peak 55 in the 3rd Fourier transform spectrum 53. Alternatively, the amplitude A FFT representing the intensity difference between the bright portion M1 and the dark portion M2 of the moire fringe M may be configured to be acquired as the sharpness C of the self-image 40. Since the configuration in which the control unit 61 acquires the V FFT or the A FFT based on the third Fourier transform spectrum 53 is the same as that in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted. With the above configuration, X-ray light is also used in the configuration for acquiring the third Fourier transform spectrum 53, as in the configuration for acquiring the first Fourier transform spectrum 44 and the configuration for acquiring the second Fourier transform spectrum 50. The positional deviation between the first lattice 3 and the second lattice 4 in the rotation direction Rz around the axis can be accurately adjusted.

また、上記第1~第3実施形態では、説明の便宜上、制御部6(60、61)の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部6(60、61)の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。 Further, in the first to third embodiments, for convenience of explanation, an example in which the control processing of the control unit 6 (60, 61) is described by using a flow-driven flowchart in which the processing is sequentially performed along the processing flow. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the control processing of the control unit 6 (60, 61) may be performed by an event-driven type (event-driven type) processing in which the processing is executed in event units. In this case, it may be completely event-driven, or it may be a combination of event-driven and flow-driven.

1 X線源
2 検出器
3 第1格子
4 第2格子
5 画像処理部
6、60、61、161、261 制御部
8 格子位置調整機構
10 位相コントラスト画像
20 第3格子
21 モアレ縞画像(モアレ縞の画像)
40、40a、40b 自己像
41 自己像の明部
42 自己像の暗部
43 自己像の画像
44 第1フーリエ変換スペクトル
45、51、54 0次ピーク
46、52、55 1次ピーク
50 第2フーリエ変換スペクトル
53 第3フーリエ変換スペクトル
100、200、300 X線位相撮像システム
A、AFFT 自己像(モアレ縞)の明部と暗部との強度差を表す振幅
C 自己像の鮮明度
Cth 所定の閾値
0次ピークの強度
1次ピークの強度
max 自己像の画像(またはモアレ縞画像)の画素値の最大値
min 自己像の画像(またはモアレ縞画像)の画素値の最小値
M モアレ縞
M1 モアレ縞の明部
M2 モアレ縞の暗部
Q 被写体
Rz、Rz、Rz X線の光軸周りの回転方向
V、VFFT 自己像(モアレ縞)のコントラストを表すビジビリティ
1 X-ray source 2 Detector 3 1st grid 4 2nd grid 5 Image processing unit 6, 60, 61, 161, 261 Control unit 8 Grid position adjustment mechanism 10 Phase contrast image 20 3rd grid 21 Moire fringe image (moire fringe) Image of)
40, 40a, 40b Self-image 41 Bright part of self-image 42 Dark part of self-image 43 Image of self-image 44 1st Fourier transformation spectrum 45, 51, 54 0th peak 46, 52, 55 1st peak 50 2nd Fourier transformation Spectrum 53 Third Fourier transform spectrum 100, 200, 300 X-ray phase imaging system A, A FFT Intensity representing the difference in intensity between the bright and dark areas of the FFT self-image (moire fringes) C Self-image sharpness Cth Predetermined threshold I 0 0th-order peak intensity I 1 1st-order peak intensity I max Maximum pixel value of self-image image (or moire fringe image) I min Minimum pixel value of self-image image (or moire fringe image) M Moire fringe M1 Moire fringe bright part M2 Moire fringe dark part Q Subject Rz, Rz 0 , Rz 1 Visibility showing the contrast of the rotation direction V, V FFT self-image (moire fringe) around the optical axis of X-rays.

Claims (10)

被写体にX線を照射するX線源と、
前記X線源から照射されたX線を検出する検出器と、
前記X線源と前記検出器との間に配置され、前記X線源から照射されるX線の可干渉性を高めるための第1格子と、前記第1格子からのX線が照射され、格子像を形成するための第2格子とを含む複数の格子と、
前記検出器によって検出された信号に基づいて位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
X線の光軸周りの回転方向における前記第1格子と前記第2格子との相対位置を調整する格子位置調整機構と、
前記検出器によって検出された前記格子像の鮮明度に基づいて、前記格子像を鮮明にするように、前記相対位置の位置ずれを前記格子位置調整機構により調整する制御を行う制御部とを備え
前記第2格子は、前記格子像として、自己像を形成するための位相格子であり、
前記制御部は、前記自己像の鮮明度に基づいて、前記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている、X線位相撮像システム。
An X-ray source that irradiates the subject with X-rays,
A detector that detects X-rays emitted from the X-ray source, and
A first grid, which is arranged between the X-ray source and the detector to increase the coherence of X-rays emitted from the X-ray source, and X-rays from the first grid are irradiated. Multiple grids, including a second grid for forming the grid image, and
An image processing unit that generates a phase contrast image based on the signal detected by the detector, and an image processing unit.
A grid position adjusting mechanism that adjusts the relative position between the first grid and the second grid in the direction of rotation around the optical axis of X-rays, and
A control unit that controls adjustment of the positional deviation of the relative position by the grid position adjusting mechanism so as to make the grid image clear based on the sharpness of the grid image detected by the detector is provided. ,
The second grid is a phase grid for forming a self-image as the grid image.
The control unit is an X-ray phase imaging system configured to control the positional deviation of the relative position based on the sharpness of the self-image .
前記制御部は、前記格子像の鮮明度が、所定の閾値よりも大きくなるように、前記相対位置の位置ずれを前記格子位置調整機構により調整する制御を行うように構成されている、請求項1に記載のX線位相撮像システム。 The control unit is configured to control the position deviation of the relative position by the grid position adjusting mechanism so that the sharpness of the grid image becomes larger than a predetermined threshold value. The X-ray phase imaging system according to 1. 前記制御部は、前記自己像の画素値の最大値と最小値とに基づいて、前記自己像のコントラストを表すビジビリティ、または、前記自己像の明部と暗部との強度差を表す振幅を、前記自己像の鮮明度として取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit determines the visibility representing the contrast of the self-image or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the self-image based on the maximum value and the minimum value of the pixel value of the self-image. The X-ray phase imaging system according to claim 1 , which is configured to acquire the sharpness of the self-image. 前記制御部は、前記自己像の画像をフーリエ変換することにより得られる第1フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、前記第1フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、前記自己像のコントラストを表すビジビリティ、または、前記自己像の明部と暗部との強度差を表す振幅を、前記自己像の鮮明度として取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit performs the intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak in the 1st Fourier transform spectrum obtained by Fourier transforming the image of the self-image, or the intensity of the 1st-order peak in the 1st Fourier transform spectrum. Based on the above, it is configured to acquire the visibility representing the contrast of the self-image or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the self-image as the sharpness of the self-image. The X-ray phase imaging system according to 1 . 前記第2格子と前記検出器との間に配置され、前記第2格子の前記自己像との干渉によりモアレ縞を生じさせるための第3格子をさらに含む、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The X-ray phase according to claim 1 , further comprising a third grid arranged between the second grid and the detector to cause moire fringes due to interference of the second grid with the self-image. Imaging system. 前記制御部は、前記モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、前記モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、前記自己像の鮮明度として取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit is configured to acquire the visibility representing the contrast of the moire fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes as the sharpness of the self-image. Item 5. The X-ray phase imaging system according to Item 5. 前記制御部は、前記モアレ縞の画像をフーリエ変換することにより得られる第2フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、前記第2フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、前記モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、前記モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、前記自己像の鮮明度として取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit performs the intensity of the 0th-order peak and the intensity of the 1st-order peak in the 2nd Fourier transform spectrum obtained by Fourier transforming the image of the moire fringes, or the intensity of the 1st-order peak in the 2nd Fourier transform spectrum. Based on the above, it is configured to acquire the visibility representing the contrast of the moire fringes or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes as the sharpness of the self-image. 5. The X-ray phase imaging system according to 5. 前記制御部は、複数の格子のいずれか1つを並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線の信号強度の最大値および最小値に基づいて、前記モアレ縞の前記ビジビリティ、または、前記モアレ縞の前記振幅を取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit has the visibility of the moire fringes or the visibility based on the maximum value and the minimum value of the signal intensity of the intensity signal curve obtained by imaging while moving any one of the plurality of lattices in translation. The X-ray phase imaging system according to claim 6 , which is configured to acquire the amplitude of the moire fringes. 前記制御部は、複数の格子のいずれか1つを並進移動させながら撮像して取得される強度信号曲線をフーリエ変換することにより得られる第3フーリエ変換スペクトルにおける0次ピークの強度および1次ピークの強度、または、前記第3フーリエ変換スペクトルにおける1次ピークの強度に基づいて、前記モアレ縞のコントラストを表すビジビリティ、または、前記モアレ縞の明部と暗部との強度差を表す振幅を、前記自己像の鮮明度として取得するように構成されている、請求項に記載のX線位相撮像システム。 The control unit transfers the intensity and the first-order peak of the 0th-order peak in the third Fourier transform spectrum obtained by Fourier-transforming the intensity signal curve obtained by imaging while translating any one of the plurality of lattices. Based on the intensity of the first-order peak in the third Fourier transform spectrum, the visibility representing the contrast of the moire fringes, or the amplitude representing the intensity difference between the bright part and the dark part of the moire fringes is described above. The X-ray phase imaging system according to claim 6 , which is configured to acquire the sharpness of a self-image. 前記第2格子は、前記格子像として、X線の一部を遮蔽することにより生じる縞模様を形成する吸収格子であり、
前記制御部は、前記縞模様の鮮明度に基づいて、前記相対位置の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている、請求項1に記載のX線位相撮像システム。
The second grid is an absorption grid that forms a striped pattern generated by shielding a part of X-rays as the grid image.
The X-ray phase imaging system according to claim 1, wherein the control unit controls to adjust the positional deviation of the relative position based on the sharpness of the striped pattern.
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