JP7276210B2 - Ｘ線位相撮像システム、ｘ線画像処理装置、および、ｘ線画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線位相撮像システム、Ｘ線画像処理装置、および、Ｘ線画像処理方法に関する。

従来、Ｘ線源と検出器と複数の格子とを備えるＸ線位相撮像システム、Ｘ線画像処理装置、および、Ｘ線画像処理方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、Ｘ線源とＸ線検出器と複数の格子とを備える、微分位相コントラスト撮像用のＸ線撮像システム（Ｘ線位相撮像システム）が開示されている。

近年、炭素繊維と熱可塑性樹脂との複合材料である熱可塑性ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）が開発されている。熱可塑性ＣＦＲＰは、成形時間が短く、再形成も容易であり、次世代の複合材として期待されている。中でも、炭素繊維を含む複数のテープ（シート）を熱可塑性樹脂の基板上にランダムに配置し、加熱および加圧することにより成形される炭素繊維薄層テープ強化熱可塑性樹脂（Ultrathin Chopped Carbon Fiber Tape Reinforced Thermoplastics：ＵＴ－ＣＴＴ）は、高い力学特性を有するため、実用化が期待されている。そのため、ＵＴ－ＣＣＴなどを用いた製品の品質評価を行うために、ＵＴ－ＣＣＴなどを非破壊で観察する手法が必要とされている。

国際公開第２０１４／０３０１１５号

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に記載されるような従来のＸ線撮像システムでは、複数のシートが積層された被写体を撮像した際に、各シートを区別して把握することが難しい。そのため、被写体におけるシートの配置を把握することが可能な画像を生成し、表示させることが困難であり、被写体の品質を精度良く評価することができないという問題点がある。

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、この発明の１つの目的は、複数のシートが積層された被写体であっても、被写体の品質を精度良く評価することが可能な画像を表示させることが可能なＸ線位相撮像システム、Ｘ線画像処理装置、および、Ｘ線画像処理方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるＸ線位相撮像システムは、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されて、被写体を通過したＸ線が照射される検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置され、Ｘ線源からＸ線が照射される第１格子と、第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子と、を含む複数の格子と、検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する被写体の複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、エッジ情報取得部によって取得されたエッジ情報に基づいて、複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、画像処理部によって生成されたエッジ解析画像と、被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示する画像表示部とを備える。なお、本明細書において、エッジ解析画像と被写体解析画像とを「同時に表示する」とは、エッジ解析画像の表示開始のタイミングと、被写体解析画像の表示開始のタイミングとが同じであることを意味するのではなく、エッジ解析画像および被写体解析画像の両方が画像表示部に表示されるタイミングがあるということを意味する。たとえば、エッジ解析画像と被写体解析画像とを「同時に表示する」とは、エッジ解析画像と被写体解析画像とを同一画面上に表示することを含む。

この発明の第２の局面によるＸ線画像処理装置は、被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得する画像取得部と、取得された位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する被写体の複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、エッジ情報取得部によって取得されたエッジ情報に基づいて、複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、画像処理部によって生成されたエッジ解析画像と被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示させる制御を行う画像表示制御部とを備える。

この発明の第３の局面によるＸ線画像処理方法では、被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得するステップと、取得された位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する被写体の複数のシートのエッジ情報を取得するステップと、取得されたエッジ情報に基づいて、複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成するステップと、生成されたエッジ解析画像と被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示するステップと、を備える。

本発明によれば、上記のように、複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、画像処理部によって生成されたエッジ解析画像と、被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示する画像表示部とを備える。これにより、複数のシートが積層された被写体であっても、エッジ解析画像によって、被写体のシートのエッジの分布を視認することができる。また、エッジ解析画像とともに、被写体を解析した被写体解析画像を同時に表示することによって、各シートを区別して把握するための手がかりとなるシートのエッジの分布とともに、被写体の形状などを確認することができる。これにより、複数のシートが積層された被写体であっても、被写体の品質を精度良く評価することが可能な画像を表示させることができる。

一実施形態によるＸ線位相撮像システムの構成を示した図である。 一実施形態によるＸ線位相撮像システムが備えるＸ線位相撮像装置により撮像される被写体を示した図である。 一実施形態による画像処理部が、複数の位相コントラスト画像からエッジ解析画像を生成する処理を説明するための模式図である。 一実施形態によるシート配置情報取得部が、シート配置情報を取得するために生成する複数の暗視野像を説明するための模式図である。 一実施形態による画像処理部が生成するシート配置情報画像を説明するための模式図である。 一実施形態による画像表示部に表示されるエッジ解析画像および被写体解析画像を説明するための模式図である。 一実施形態によるＸ線位相撮像システムがエッジ解析画像および被写体解析画像を表示する処理を説明するためのフローチャートである。 第１変形例によるＸ線位相撮像システムの構成を示した図である。 第１変形例による画像処理部が生成するエッジ密度画像を説明するための模式図である。 第１変形例による画像表示部に表示されるエッジ解析画像および被写体解析画像を説明するための模式図である。 第１変形例によるＸ線位相撮像システムがエッジ解析画像および被写体解析画像を表示する処理を説明するためのフローチャートである。 第２変形例によるＸ線位相撮像システムの構成を示した図である。 第２変形例による画像合成部が生成する合成画像を説明するための模式図である。 第２変形例による画像表示部に表示されるエッジ解析画像、被写体解析画像、および、合成画像を説明するための模式図である。 第２変形例によるＸ線位相撮像システムがエッジ解析画像、被写体解析画像、および、合成画像を表示する処理を説明するためのフローチャートである。 第３変形例によるＸ線位相撮像システムの構成を示した図である。 第３変形例による画像表示部に表示される断層画像を説明するための模式図である。 第３変形例による画像表示部に表示されるエッジ解析画像、および、被写体解析画像を説明するための模式図である。 第４変形例による画像表示部に表示される画像を説明するための模式図である。

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。

図１～図６を参照して、一実施形態によるＸ線位相撮像システム１００の構成について説明する。

（Ｘ線位相撮像システムの構成）
まず、図１を参照して、一実施形態によるＸ線位相撮像システム１００の全体構成について説明する。

（Ｘ線位相撮像システムの構成）
図１に示すように、Ｘ線位相撮像システム１００は、被写体９０を通過したＸ線を利用して、被写体９０の内部の画像を生成する装置である。具体的には、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９０の内部の画像を生成するＸ線位相イメージング装置である。Ｘ線位相撮像システム１００は、たとえば、非破壊検査用途では、物体の内部の画像化に用いることが可能である。

Ｘ線位相撮像システム１００は、Ｘ線位相撮像装置１と、Ｘ線画像処理装置２と、画像表示部３とを備える。

Ｘ線位相撮像装置１は、Ｘ線源１０と、検出器１１と、第１格子１２と、第２格子１３と、第３格子１４と、撮像装置制御部１５と、撮像装置画像処理部１６と、格子回転機構１７と、回転機構１８と、格子移動機構１９とを備えている。なお、本明細書において、Ｘ線源１０から第１格子１２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、紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、紙面の手前側に向かう方向をＸ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の上下方向をＹ方向とし、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向とする。

Ｘ線源１０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Ｚ２方向に向けて照射するように構成されている。

第１格子１２は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ１で配列される複数のスリット１２ａ、および、Ｘ線位相変化部１２ｂを有している。各スリット１２ａおよびＸ線位相変化部１２ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各スリット１２ａおよびＸ線位相変化部１２ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第１格子１２は、いわゆる位相格子である。

第１格子１２は、Ｘ線源１０と、第２格子１３との間に配置されており、Ｘ線源１０からＸ線が照射される。第１格子１２は、タルボ効果により、第１格子１２の自己像（図示せず）を形成するために設けられている。なお、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、格子の像（自己像）が形成される。これをタルボ効果という。

第２格子１３は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ２で配列される複数のＸ線透過部１３ａおよびＸ線吸収部１３ｂを有している。各Ｘ線透過部１３ａおよびＸ線吸収部１３ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各Ｘ線透過部１３ａおよびＸ線吸収部１３ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第２格子１３は、いわゆる吸収格子である。第１格子１２および第２格子１３はそれぞれ異なる役割を持つ格子であるが、スリット１２ａおよびＸ線透過部１３ａはそれぞれＸ線を透過させる。また、Ｘ線吸収部１３ｂはＸ線を遮蔽する役割を担っており、Ｘ線位相変化部１２ｂはスリット１２ａとの屈折率の違いによってＸ線の位相を変化させる。

第２格子１３は、第１格子１２と検出器１１との間に配置されており、第１格子１２を通過したＸ線が照射される。また、第２格子１３は、第１格子１２からタルボ距離離れた位置に配置される。第２格子１３は、第１格子１２の自己像と干渉して、検出器１１の検出表面上にモアレ縞（図示せず）を形成する。

第３格子１４は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ３で配列される複数のＸ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂを有している。各Ｘ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各Ｘ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第３格子１４は、いわゆるマルチスリットである。

第３格子１４は、Ｘ線源１０と第１格子１２との間に配置されている。第３格子１４は、各Ｘ線透過部１４ａを通過したＸ線を線光源とすることにより、Ｘ線源１０からのＸ線を多点光源化するように構成されている。３枚の格子（第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４）のピッチと格子間の距離とが一定の条件を満たすことにより、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の可干渉性を高めることが可能である。これにより、Ｘ線源１０の管球の焦点サイズが大きくても干渉強度を保持できる。

検出器１１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１１は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器１１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（画素ピッチ）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１１は、取得した画像信号を、撮像装置画像処理部１６に出力するように構成されている。

撮像装置制御部１５は、格子回転機構１７により、第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４を、Ｘ線の光軸５０周りの回転方向に回転させるように構成されている。また、撮像装置制御部１５は、回転機構１８により、被写体９０と、Ｘ線源１０と複数の格子と検出器１１とによって構成される撮影系５００とを相対的に回転させるように構成されている。また、撮像装置制御部１５は、格子移動機構１９により、第１格子１２を格子面内において格子方向と直交する方向にステップ移動させるように構成されている。Ｘ線位相撮像システム１００では、第１格子１２を一定周期間隔に走査することにより得られた複数のモアレ縞（画像）から画像を取得する手法（縞走査法）が用いられている。また、撮像装置制御部１５は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを含んでいる。

撮像装置画像処理部１６は、検出器１１から出力された画像信号（検出データ）に基づいて、被写体９０の内部の画像を生成するように構成されている。具体的には、撮像装置画像処理部１６は、検出器１１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３１ａを生成する。位相コントラスト画像３１ａには、吸収像、位相微分像、位相像、および、暗視野像が含まれる。なお、吸収像とは、被写体９０によるＸ線の吸収の差によって生じるコントラストを画像化したものである。また、位相微分像とは、被写体９０によるＸ線の位相の変化によって生じるコントラストを画像化したものである。また、位相像は、被写体９０によるＸ線の位相の変化によって生じるコントラストを画像化したものである。位相像は、位相微分像の各画素において、所定の方向における各画素までの画素値を積分して得られる画像である。また、暗視野像とは、被写体９０の内部にある微細構造によるＸ線の屈折（散乱）によって生じるコントラストを画像化したものである。言い換えると、暗視野像は、被写体９０によるビジビリティの低下を画像化したものであり、ビジビリティの低下は被写体９０の散乱の程度に依存する。すなわち、暗視野像は、被写体９０のＸ線散乱を画像化したものである。撮像装置画像処理部１６によって生成された位相コントラスト画像３１ａは、撮像装置制御部１５によって、Ｘ線画像処理装置２に出力される。撮像装置画像処理部１６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んでいる。

格子回転機構１７は、撮像装置制御部１５からの信号に基づいて、第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４をＸ線の光軸５０周りの回転方向に回転させるように構成されている。格子回転機構１７は、第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４の各々に設けられている。格子回転機構１７は、複数の格子を回転させる際には、各格子を略同一角度で回転させるように構成されている。図１では、軸線１８０が延びる方向（図１ではＹ方向）と、複数の格子の格子方向（図１ではＸ方向）とが直交している状態を図示しているが、格子回転機構１７は、複数の格子の格子方向を所望の方向（たとえばＹ方向）に変化させることが可能である。なお、格子方向とは、格子の格子パターンが延びる方向である。また、格子パターンとは、各格子のスリット１２ａ、Ｘ線位相変化部１２ｂ、Ｘ線透過部１３ａ、および、Ｘ線吸収部１３ｂなどのことである。格子回転機構１７によって複数の格子の格子方向を変更することにより、被写体９０内で感度を有するシート９１を変更することができる。すなわち、位相コントラスト画像３１ａとし画像化されるシート９１を変更することができる。格子回転機構１７は、たとえば、モータなどによって駆動される格子保持部を含んでいる。

回転機構１８は、撮像装置制御部１５からの信号に基づいて、Ｘ線源１０と複数の格子と検出器１１とによって構成される撮影系５００と、被写体９０とを相対的に回転させるように構成されている。具体的には、回転機構１８は、被写体９０を軸線１８０周りに回転させることにより、撮影系５００に対して被写体９０を相対的に回転させるように構成されている。回転機構１８によって撮影系５００と被写体９０とを回転させながら撮影することにより、後述するボリュームデータ４２を生成することができる。また、回転機構１８は、たとえば、モータなどによって駆動される回転ステージ１８ａを含んでいる。

格子移動機構１９は、撮像装置制御部１５からの信号に基づいて、第１格子１２を格子面内（ＸＹ面内）において格子方向と直交する方向（図１ではＹ方向）にステップ移動させるように構成されている。具体的には、格子移動機構１９は、第１格子１２の周期ｄ１をｎ分割し、ｄ１／ｎずつ第１格子１２をステップ移動させる。格子移動機構１９は、少なくとも第１格子１２の１周期ｄ１分、第１格子１２をステップ移動させるように構成されている。なお、ｎは正の整数であり、たとえば、９などである。格子移動機構１９によって第１格子１２をステップ移動させることにより、撮像装置画像処理部１６において、位相コントラスト画像３１ａを生成することができる。また、格子移動機構１９は、たとえば、ステッピングモータやピエゾアクチュエータなどを含んでいる。

Ｘ線画像処理装置２は、制御部２０と、画像記憶部２１と、画像取得部２２とを備えている。

制御部２０は、後述するエッジ情報４０、および、後述するシート９１の配置情報４１を取得する制御を行うように構成されている。また、制御部２０は、後述するエッジ解析画像３０、および、後述する被写体解析画像３１を画像記憶部２１に記憶させるように構成されている。また、制御部２０は、後述するエッジ解析画像３０、および、後述する被写体解析画像３１を、画像表示部３に出力する制御を行うように構成されている。また、制御部２０は、エッジ情報取得部２０ａと、画像処理部２０ｂと、シート配置情報取得部２０ｃと、画像表示制御部２０ｄとを含んでいる。制御部２０は、画像記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、エッジ情報取得部２０ａ、画像処理部２０ｂ、シート配置情報取得部２０ｃ、および、画像表示制御部２０ｄとして機能する。制御部２０は、たとえば、ＣＰＵなどを含む。

エッジ情報取得部２０ａは、検出器１１により検出されたＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像３１ａに基づいて、複数のシート９１が積層された構造を有する被写体９０の複数のシート９１のエッジ情報４０を取得するように構成されている。エッジ情報取得部２０ａがエッジ情報４０を取得する構成の詳細については、後述する。

画像処理部２０ｂは、エッジ情報取得部２０ａによって取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成するように構成されている。画像処理部２０ｂがエッジ解析画像３０を生成する構成の詳細については、後述する。

シート配置情報取得部２０ｃは、格子回転機構１７によって複数の格子を回転させながら撮影することによって生成された複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、シート９１の配置情報４１を取得するように構成されている。配置情報４１の詳細、および、シート配置情報取得部２０ｃが配置情報４１を取得する構成の詳細については、後述する。

画像表示制御部２０ｄは、画像処理部２０ｂによって生成されたエッジ解析画像３０と、被写体９０を解析した被写体解析画像３１とを画像表示部３において同時に表示させる制御を行うように構成されている。被写体解析画像３１は、位相コントラスト画像３１ａと、複数のシート９１の配置情報４１を視認可能なシート配置解析画像３１ｂとのうちの少なくともいずれかを含む。シート配置解析画像３１ｂの詳細、および、画像表示制御部２０ｄがエッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを表示させる構成の詳細については、後述する。

画像記憶部２１は、制御部２０が実行する各種プログラムを記憶している。また、画像記憶部２１は、制御部２０の制御の下、後述するエッジ解析画像３０と、被写体解析画像３１とを関連付けて記憶するように構成されている。画像記憶部２１は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、または、不揮発性のメモリなどを含む。

画像取得部２２は、位相コントラスト画像３１ａを取得するように構成されている。画像取得部２２は、Ｘ線位相撮像装置１とＸ線画像処理装置２とを電気的に接続する際の入出力ポートを含む。

画像表示部３は、画像処理部２０ｂによって生成されたエッジ解析画像３０と、被写体解析画像３１とを同時に表示するように構成されている。画像表示部３は、たとえば、液晶モニタなどを含む。

（被写体の構成）
次に、図２を参照して、被写体９０の構成について説明する。

図２に示す被写体９０は、炭素繊維と、母材である樹脂との複合材料である炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）である。被写体９０は、ランダムに配置された複数のシート９１（テープ）が積層された構造を有している。シート９１は、炭素繊維が多数集まって束状になった繊維束であり、薄膜形状を有している。被写体９０は、たとえば、ランダムに配置した複数のシート９１に対して、加熱と加圧（プレス）とを行うことにより、成形することができる。なお、図２では、図示の都合上、積層されたシート９１のうちの被写体９０の表面のシート９１のみが図示されている。しかしながら、シート９１は、被写体９０の表面だけでなく、内部にも存在している。

図２に示すような被写体９０では、被写体９０の品質を評価する際にシート９１のエッジ９１ａ（シート端面）の検出が重要であると考えられている。シート９１のエッジ９１ａには、母材である樹脂が偏析しやすいため、シート９１のエッジ９１ａが、破壊の起点となりやすい可能性があると予想されているためである。このため、本実施形態のＸ線位相撮像システム１００は、被写体９０のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成し、表示する。なお、エッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０とは、エッジ９１ａの分布を、エッジ９１ａ以外の部分と容易に区別することが可能な画像である。

（エッジ解析画像の取得処理）
次に、図３を参照して、エッジ情報取得部２０ａがエッジ情報４０を取得する構成、および、画像処理部２０ｂがエッジ解析画像３０を生成する構成について説明する。

画像処理部２０ｂは、撮影系５００と被写体９０とを相対回転させながら撮影された複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、３次元のボリュームデータ４２を取得するように構成されている。具体的には、画像処理部２０ｂは、検出器１１によるＸ線の検出データに基づいて、ＦＢＰ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）などの再構成処理により３次元のボリュームデータ（ＣＴデータ）４２を取得する。より具体的には、画像処理部２０ｂは、回転機構１８を回転させながら複数の回転角度の各々において撮像された複数の画像に基づいて、再構成処理により３次元のボリュームデータ４２を取得する。図３には、画像処理部２０ｂが、複数の暗視野像に基づいて、暗視野像のボリュームデータ４２を取得する例を示している。

また、画像処理部２０ｂは、取得したボリュームデータ４２に基づいて複数のスライス画像３２を生成するように構成されている。複数のスライス画像３２は、Ｘ線の照射方向において、所定の厚みを有する断層を画像化した画像である。各スライス画像３２には、所定の厚みの断層の１枚分に含まれるシート９１が写る。なお、スライス画像３２では、シート９１のエッジ９１ａのみならず、シート９１に含まれる線状の炭素繊維も写るため、炭素繊維とエッジ９１ａとを区別してエッジ９１ａの分布を識別することは困難である。

そこで、本実施形態では、エッジ情報取得部２０ａは、エッジ情報４０として、複数のシート９１のエッジ９１ａの位置の情報である、エッジ位置の情報４０ａを取得するように構成されている。具体的には、エッジ情報取得部２０ａは、画像処理部２０ｂによって取得された複数のスライス画像３２に基づいて、エッジ情報４０として、少なくとも、複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａを取得するように構成されている。より具体的には、エッジ情報取得部２０ａは、複数のスライス画像３２に対して、微分処理、平滑化処理、および、投影処理などを行うことにより、各スライス画像３２の各々に写るエッジ９１ａの位置座標を含むエッジ位置の情報４０ａを取得する。

本実施形態では、画像処理部２０ｂは、取得された複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａに基づいて、エッジ解析画像３０として、エッジ位置画像３０ａを生成するように構成されている。エッジ位置画像３０ａは、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａと、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａ以外の部分とを識別可能に表示した画像である。具体的には、画像処理部２０ｂは、エッジ位置画像３０ａにおいて、エッジ９１ａを黒または白で画像化し、エッジ９１ａ以外の部分を白または黒で画像化することにより、エッジ９１ａとエッジ９１ａ以外の部分とを識別可能にしている。

また、画像処理部２０ｂは、エッジ情報４０に基づいて、複数のスライス画像３２の各々において、エッジ９１ａとエッジ９１ａ以外の部分とを識別可能に表示し、複数のスライス画像３２の全てを重ねることにより、エッジ位置画像３０ａを生成する。言い換えると、画像処理部２０ｂは、エッジ９１ａのボリュームデータを作成し、Ｘ方向からの投影画像としてエッジ位置画像３０ａを表示する。したがって、エッジ位置画像３０ａには、Ｘ線の照射方向（Ｚ方向）において積層する全てのシート９１のエッジ９１ａが写る。

（シート配置解析画像の取得処理）
次に、図４および図５を参照して、配置情報４１の詳細、シート配置情報取得部２０ｃが配置情報４１を取得する構成、および、画像処理部２０ｂがシート配置解析画像３１ｂを生成する構成について説明する。

配置情報４１は、Ｘ線の照射方向における複数のシート９１の積層量、被写体９０における複数のシート９１の配置の方向、および、被写体９０における複数のシート９１の配置方向の偏り度合いのうち、少なくともいずれかを含む。また、本実施形態では、シート配置情報取得部２０ｃは、配置情報４１として、Ｘ線の照射方向における複数のシート９１の積層量、被写体９０における複数のシート９１の配置の方向、および、被写体９０における複数のシート９１の配置方向の偏り度合いを取得する。

シート配置情報取得部２０ｃは、格子回転機構１７によって複数の格子をＸ線の光軸５０周りに回転させながら撮影することによって生成された複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、配置情報４１を取得するように構成されている。本実施形態では、たとえば、図４に示すように、シート配置情報取得部２０ｃは、格子回転機構１７によって複数の格子を回転させながら撮影した複数の暗視野像に基づいて、配置情報４１を取得する。

図４に示す例は、格子回転機構１７によって、複数の格子の格子方向が、第１方向～第４方向となるように、Ｘ線の光軸５０周りに複数の格子を回転させつつ、複数回撮像することにより得られた暗視野像である。第１方向は、複数の格子の各々の格子方向がＸ方向となるように複数の格子を配置した際の方向である。また、第２方向は、複数の格子の各々の格子方向が斜め方向となる方向である。具体的には、第２方向は、複数の格子の各々の格子方向とＹ方向とがなす角度θ１が、４５度となる向きに複数の格子を配置した際の方向である。また、第３方向は、複数の格子の各々の格子方向がＹ方向となるように複数の格子を配置した際の方向である。また、第４方向は、複数の格子の各々の格子方向が、第２方向とは異なる方向の斜め方向となる方向である。具体的には、第４方向は、複数の格子の各々の格子方向とＹ方向とがなす角度θ２が、１３５度となる向きに複数の格子を配置した際の方向である。

図４に示す例では、凡例８０に示すように、Ｘ線の散乱量が多い部分が白く写り、Ｘ線の散乱量が少ない部分が黒く写るように画像化した暗視野像を示している。暗視野像は、格子の向きに沿う向きに配置されたシート９１によって散乱したＸ線に基づいて画像化された画像である。したがって、同一の被写体９０を撮像した場合でも、格子方向によって、生成される暗視野像に写るシート９１は変化する。

本実施形態では、画像処理部２０ｂは、シート配置情報取得部２０ｃによって取得された配置情報４１に基づいて、シート配置解析画像３１ｂを生成するように構成されている。具体的には、図５に示すように、画像処理部２０ｂは、シート配置解析画像３１ｂとして、散乱度画像１３１、方位画像１３２、異方度画像１３３、および、ベクトル画像１３４のうちの、少なくともいずれかを生成するように構成されている。

散乱度画像１３１は、格子の方向を異ならせて生成された複数の暗視野像を平均することにより生成される。したがって、散乱度画像１３１によって、配置情報４１として、Ｘ線の照射方向におけるシート９１の積層量を把握することができる。

また、方位画像１３２は、シート９１の向きを識別可能な画像である。具体的には、方位画像１３２は、シート９１の向き毎に表示色を異ならせて表示した画像である。したがって、方位画像１３２によって、配置情報４１として、被写体９０における複数のシート９１の向きを把握することができる。なお、図５に示す例では、シート９１の向き毎に、異なるハッチングを付すことにより、シート９１の向きを識別可能に表示している。また、図５に示す例では、方位画像１３２は、凡例８１に示すように、シート９１の向きとして６方向を識別可能に表示する。

また、異方度画像１３３は、被写体９０における複数のシート９１の配置方向の偏り度合いを識別可能に表示した画像である。図５に示す例では、シート９１の配置方向の偏り度合いが大きくなるほど、画素値が低く（暗く）なるように表示させている。したがって、異方度画像１３３によって、配置情報４１として、シート９１の配置方向の偏り度合いを把握することができる。なお、シート９１の配置方向の偏り度合いとは、シート９１の向きがそろっているか否かを意味する。シート９１の配置の偏り度合いが大きいほど、シート９１の配置方向が一定であることを意味する。

また、ベクトル画像１３４は、方位画像１３２と異方度画像１３３とを合成した画像である。すなわち、ベクトル画像１３４は、方位画像１３２と異方度画像１３３とに基づいて、シート９１の向きと、シート９１の向きごとの位置とを識別可能に表示した画像である。したがって、ベクトル画像１３４によって、配置情報４１として、シート９１の向き、および、シート９１の配置の方向の偏り度合いを把握することができる。

（エッジ解析画像および被写体解析画像の表示処理）
本実施形態では、図６に示すように、画像表示部３は、エッジ位置画像３０ａと、被写体解析画像３１とを同時に表示するように構成されている。具体的には、画像表示制御部２０ｄは、画像処理部２０ｂが生成したエッジ位置画像３０ａと、被写体解析画像３１とを画像表示部３に出力する。画像表示部３は、画像表示制御部２０ｄから出力されたエッジ解析画像３０および被写体解析画像３１を同一画面上に表示する。

本実施形態では、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、位相コントラスト画像３１ａおよびシート配置解析画像３１ｂのうちの少なくともいずれかとを、同時に表示するように構成されている。具体的には、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、被写体解析画像３１としてのシート配置解析画像３１ｂと、を同時に表示するように構成されている。また、本実施形態では、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを、並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている。図６に示す例では、画像処理部２０ｂは、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを並べて表示している。また、図６に示す例では、画像表示部３は、位相コントラスト画像３１ａである暗視野像と、エッジ位置画像３０ａと、シート配置解析画像３１ｂであるベクトル画像１３４とを同時に並べて表示している。

また、本実施形態では、画像表示制御部２０ｄは、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとのスケールを合わせた状態で、画像表示部３に対して出力する。また、画像表示制御部２０ｄは、位相コントラスト画像３１ａについても、エッジ解析画像３０およびシート配置解析画像３１ｂとスケールを合わせた状態で、画像表示部３に出力する。したがって、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを並べて表示する際に、各画像のスケールを合わせた状態で、並べて表示するように構成されている。なお、本明細書において、スケールとは、各画像の倍率を意味する。

（エッジ解析画像および被写体解析画像の保存）
本実施形態では、画像記憶部２１は、エッジ解析画像３０と、少なくともシート配置解析画像３１ｂとを関連付けて記憶する。具体的には、画像記憶部２１は、エッジ位置画像３０ａと、位相コントラスト画像３１ａと、シート配置解析画像３１ｂとを関連付けて記憶する。画像処理部２０ｂは、たとえば、位相コントラスト画像３１ａと、シート配置解析画像３１ｂとを同一のフォルダにまとめて画像記憶部２１に記憶させることにより、各画像を関連付けて記憶させる。なお、画像処理部２０ｂは、各画像のファイルのファイル名に共通の識別ＩＤを付与して画像記憶部２１に記憶させることにより、各画像を関連付けて記憶させてもよい。

（エッジ解析画像および被写体解析画像の表示処理）
次に、図７を参照して、Ｘ線位相撮像システム１００がエッジ解析画像３０および被写体解析画像３１を画像表示部３に表示する処理について説明する。

ステップ１０１において、画像取得部２２は、被写体９０を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像３１ａを取得する。具体的には、画像取得部２２は、Ｘ線位相撮像装置１によって、複数の格子の向きを変更しながら撮影することにより生成された複数の位相コントラスト画像３１ａを取得する。また、ステップ１０１において、画像取得部２２は、Ｘ線位相撮像装置１によって、被写体９０と撮影系５００とを相対回転させながら撮影された複数の位相コントラスト画像３１ａを取得する。

ステップ１０２において、画像処理部２０ｂは、取得した複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、ボリュームデータ４２を取得する。

ステップ１０３にいて、エッジ情報取得部２０ａは、取得された位相コントラスト画像３１ａに基づいて、複数のシート９１が積層された構造を有する被写体９０の複数のシート９１のエッジ情報４０を取得する。

ステップ１０４において、画像処理部２０ｂは、取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成する。本実施形態では、ステップ１０４の処理において、画像処理部２０ｂは、エッジ位置画像３０ａを生成する。

ステップ１０５において、シート配置情報取得部２０ｃは、取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１の配置情報４１を取得する。

ステップ１０６において、画像処理部２０ｂは、取得した配置情報４１に基づいて、シート配置解析画像３１ｂを生成する。本実施形態では、ステップ１０６の処理において、画像処理部２０ｂは、ベクトル画像１３４を生成する。

ステップ１０７において、画像処理部２０ｂは、各画像のスケールがあっているか否かを判定する。各画像のスケールが合っていない場合、処理は、ステップ１０８へ進む。各画像のスケールが合っている場合、処理は、ステップ１０９へ進む。なお、画像処理部２０ｂは、各画像を撮影した際のＺ方向における被写体９０の位置に基づいて、各画像のスケールを取得する。

ステップ１０８において、画像処理部２０ｂは、各画像のスケールを合わせる。画像処理部２０ｂは、各画像のうち、いずれかの画像の大きさを基準にして、各画像のスケールを合わせる。本実施形態では、たとえば、画像処理部２０ｂは、エッジ解析画像３０の大きさを基準にして、各画像のスケールを合わせる。

ステップ１０９において、画像表示部３は、生成されたエッジ解析画像３０と被写体９０を解析した被写体解析画像３１とを同時に表示する。本実施形態では、ステップ１０９の処理において、画像表示部３は、エッジ位置画像３０ａと、被写体解析画像３１としての暗視野像およびベクトル画像１３４とを同時に表示する。その後、処理は、終了する。

なお、ステップ１０２～ステップ１０４の処理と、ステップ１０５およびステップ１０６との処理は、どちらが先に行われてもよい。すなわち、エッジ位置画像３０ａの生成と、ベクトル画像１３４の生成とは、どちらが先に行われてもよい。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相撮像システム１００は、Ｘ線源１０と、Ｘ線源１０から照射されて、被写体９０を通過したＸ線が照射される検出器１１と、Ｘ線源１０と検出器１１との間に配置され、Ｘ線源１０からＸ線が照射される第１格子１２と、第１格子１２を通過したＸ線が照射される第２格子１３と、を含む複数の格子と、検出器１１により検出されたＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像３１ａに基づいて、複数のシート９１が積層された構造を有する被写体９０の複数のシート９１のエッジ情報４０を取得するエッジ情報取得部２０ａと、エッジ情報取得部２０ａによって取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成する画像処理部２０ｂと、画像処理部２０ｂによって生成されたエッジ解析画像３０と、被写体９０を解析した被写体解析画像３１とを同時に表示する画像表示部３とを備える。

これにより、複数のシート９１が積層された被写体９０であっても、エッジ解析画像３０によって、被写体９０のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認することができる。また、エッジ解析画像３０とともに、被写体９０を解析した被写体解析画像３１を同時に表示することによって、各シート９１を区別して把握するための手がかりとなるシート９１のエッジ９１ａの分布とともに、被写体９０の形状などを確認することができる。これにより、複数のシート９１が積層された被写体９０であっても、被写体９０の品質を精度良く評価することが可能な画像を表示させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、被写体解析画像３１は、位相コントラスト画像３１ａと、複数のシート９１の配置情報４１を視認可能なシート配置解析画像３１ｂとのうちの少なくともいずれかを含み、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、位相コントラスト画像３１ａおよびシート配置解析画像３１ｂのうちの少なくともいずれかとを、同時に表示するように構成されている。これにより、エッジ解析画像３０と位相コントラスト画像３１ａとを同時に表示する場合には、シート９１のエッジ９１ａの分布と、被写体９０の外形形状とを確認することができる。また、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを同時に表示する場合には、シート９１のエッジ９１ａの分布と、シート９１の配置情報とを確認することができる。これらの結果、複数のシート９１が積層された被写体９０の品質を評価する際に、少なくとも２つの観点で画像化された画像が同時に表示されるので、被写体９０の品質評価の精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、画像処理部２０ｂは、取得された複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａに基づいて、エッジ解析画像３０として、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａと、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａ以外の部分とを識別可能に表示した画像であるエッジ位置画像３０ａを生成するように構成されており、画像表示部３は、エッジ位置画像３０ａと、被写体解析画像３１とを同時に表示するように構成されている。これにより、シート９１のエッジ９１ａのみが表示されるエッジ位置画像３０ａが表示されるので、ユーザは、エッジ９１ａの分布を容易に把握することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の格子を回転させる格子回転機構１７と、格子回転機構１７によって複数の格子を回転させながら撮影することによって生成された複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、配置情報４１を取得するシート配置情報取得部２０ｃと、をさらに備え、配置情報４１は、Ｘ線の照射方向における複数のシート９１の積層量、被写体９０における複数のシート９１の配置の方向、および、被写体９０における複数のシート９１の配置方向の偏り度合いのうち、少なくともいずれかを含み、画像処理部２０ｂは、シート配置情報取得部２０ｃによって取得された配置情報４１に基づいて、シート配置解析画像３１ｂを生成するように構成されており、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、被写体解析画像３１としてのシート配置解析画像３１ｂと、を同時に表示するように構成されている。これにより、シート９１のエッジ９１ａの分布と、シート９１の配置の状態とを、同時に確認することができる。したがって、シート９１のエッジ９１ａの分布に基づく被写体９０の品質の評価と、シート９１の配置の情報に基づく被写体９０の品質の評価とを、行うことができる。その結果、複数の観点から被写体９０の品質の評価を行うことが可能となるので、エッジ解析画像３０またはシート配置解析画像３１ｂのいずれかのみを表示する構成と比較して、被写体９０の品質評価の精度を向上させることが可能な画像を表示することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを、並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている。これにより、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを並べて表示させる場合には、各々の画像を見比べることが可能となるので、各々の画像により、エッジ９１ａの分布とシート９１の配置情報とを確認することができる。また、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを重ねて表示させる場合には、画面に表示された画像を確認することにより、１つの画像においてエッジ９１ａの分布とシート９１の配置とを確認することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画像表示部３は、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを並べて表示する際に、各画像のスケールを合わせた状態で、並べて表示するように構成されている。これにより、たとえば、エッジ解析画像３０を撮影する際の撮影倍率と、シート配置解析画像３１ｂを撮影する際の撮影倍率とが異なった場合でも、各々の画像のスケールが合わされるので、各々の画像を容易に比較することができる。

また、本実施形態では、上記のように、エッジ解析画像３０と、少なくともシート配置解析画像３１ｂとを関連付けて記憶する画像記憶部２１をさらに備える。これにより、同一の被写体９０を撮影することにより生成されたエッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとが関連付けて記憶されるため、たとえば、同一の被写体９０を撮影することにより得られたエッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを関連付けて記憶しない構成と比較して、関連のあるエッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを容易に参照することが可能となる。その結果、たとえば、ユーザが各画像のファイルを移動、または、各画像のファイルのコピーなどを容易に行うことが可能となるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線源１０と、複数の格子と、検出器１１とによって構成される撮影系５００と、被写体９０とを相対回転させる回転機構１８をさらに備え、画像処理部２０ｂは、撮影系５００と被写体９０とを相対回転させながら撮影された複数の位相コントラスト画像３１ａに基づいて、３次元のボリュームデータ４２を取得するとともに、取得したボリュームデータ４２に基づいて複数のスライス画像３２を生成するように構成されており、エッジ情報取得部２０ａは、画像処理部２０ｂによって取得された複数のスライス画像３２に基づいて、エッジ情報４０として、少なくとも、複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａを取得するように構成されている。これにより、複数のシート９１が積層した被写体９０であっても、被写体９０のシート９１のエッジ９１ａを精度良く検出することができるとともに、精度良く検出した被写体９０のシート９１のエッジ９１ａを含むエッジ解析画像３０を生成し、表示することができる。その結果、精度良く検出した被写体９０のシート９１のエッジ９１ａを含むエッジ解析画像３０を表示させることが可能となるので、被写体９０のシート９１のエッジ解析を精度良く行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の格子は、Ｘ線源１０と第１格子１２との間に配置された第３格子１４をさらに含む。これにより、第３格子１４によって、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の可干渉性を向上させることができる。その結果、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の可干渉性が低い場合でも、第３格子１４によって照射されるＸ線の可干渉性が向上されるので、Ｘ線源１０の選択の自由度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理装置２は、被写体９０を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像３１ａを取得する画像取得部２２と、取得された位相コントラスト画像３１ａに基づいて、複数のシート９１が積層された構造を有する被写体９０の複数のシート９１のエッジ情報４０を取得するエッジ情報取得部２０ａと、エッジ情報取得部２０ａによって取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成する画像処理部２０ｂと、画像処理部２０ｂによって生成されたエッジ解析画像３０と被写体９０を解析した被写体解析画像３１とを同時に表示させる制御を行う画像表示制御部２０ｄとを備える。これにより、ユーザが被写体９０の品質評価を行う際に、エッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを表示させることができる。その結果、複数のシート９１が積層された被写体９０であっても、被写体９０の品質を精度良く評価することが可能な画像を表示させることが可能なＸ線画像処理装置２を提供することができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像処理方法は、被写体９０を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像３１ａを取得するステップと、取得された位相コントラスト画像３１ａに基づいて、複数のシート９１が積層された構造を有する被写体９０の複数のシート９１のエッジ情報４０を取得するステップと、取得されたエッジ情報４０に基づいて、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能なエッジ解析画像３０を生成するステップと、生成されたエッジ解析画像３０と被写体９０を解析した被写体解析画像３１とを同時に表示するステップと、を備える。これにより、ユーザが被写体９０の品質評価を行う際に表示させる、エッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを表示させることができる。その結果、複数のシートが積層された被写体であっても、被写体９０の品質を精度良く評価することが可能な画像を表示させることが可能なＸ線画像処理装置を提供することができる。

［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、特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。

（第１変形例）
たとえば、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システム１００が、エッジ解析画像３０として、エッジ位置画像３０ａのみを生成し、画像表示部３に表示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、図８に示す第１変形例のＸ線位相撮像システム２００のように、エッジ解析画像３０としてエッジ位置画像３０ａの代わりに、エッジ密度画像３０ｂ（図９参照）を生成し、画像表示部３に表示するように構成されていてもよい。

第１変形例によるＸ線位相撮像システム２００は、Ｘ線画像処理装置２の代わりに、Ｘ線画像処理装置２０１を備える点で、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００とは異なる。

Ｘ線画像処理装置２０１は、エッジ情報取得部２０ａおよび画像処理部２０ｂの代わりに、エッジ情報取得部１２０ａおよび画像処理部１２０ｂを備える点で、上記実施形態によるＸ線画像処理装置２とは異なる。

画像処理部１２０ｂは、図９に示すように、複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａと、エッジ密度の情報４０ｂとに基づいて、エッジ解析画像３０として、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａの密度の分布を視認可能に表示したエッジ密度画像３０ｂを生成するように構成されている。具体的には、画像処理部１２０ｂは、エッジ位置画像３０ａと、エッジ密度の情報４０ｂとに基づいて、エッジ密度画像３０ｂを生成する。

第１変形例によるエッジ情報取得部１２０ａは、エッジ位置の情報４０ａに加えて、位相コントラスト画像３１ａに基づいて、被写体９０における複数のシート９１のエッジ密度の情報４０ｂをさらに取得するように構成されている。エッジ情報取得部１２０ａは、ボリュームデータ４２に基づいて、エッジ密度の情報４０ｂを取得するように構成されている。具体的には、エッジ情報取得部１２０ａは、エッジ位置画像３０ａにおいて、単位面積あたりに含まれるエッジ９１ａの面積を取得する。エッジ情報取得部１２０ａは、ボリュームデータ４２の奥行方向についても、単位面積内のエッジ９１ａの面積を取得する。また、エッジ情報取得部１２０ａ、単位面積当たりのエッジ９１ａ以外の面積を取得する。また、エッジ情報取得部１２０ａ、ボリュームデータ４２の奥行方向についても、単位面積当たりのエッジ９１ａ以外の面積を取得する。エッジ情報取得部１２０ａは、取得したエッジ９１ａの面積と、エッジ９１ａ以外の面積とに基づいて、エッジ密度の情報４０ｂを算出する。なお、エッジ情報取得部１２０ａは、エッジ位置画像３０ａの所定の面積あたりのエッジ９１ａの本数に基づいて、エッジ９１ａ密度の情報４０ｂを取得するように構成されていてもよい。

画像処理部１２０ｂは、エッジ情報取得部１２０ａが取得したエッジ位置の情報４０ａと、エッジ密度の情報４０ｂとに基づいて、単位面積当たりのエッジ９１ａの密度の分布を取得し、画像化することにより、エッジ密度画像３０ｂを生成する。

画像表示部３は、図１０に示すように、エッジ密度画像３０ｂと、被写体解析画像３１とを同時に表示するように構成されている。具体的には、画像表示部３は、エッジ密度画像３０ｂと、被写体解析画像３１としての暗視野像およびベクトル画像１３４とを、同時に表示する。また、画像表示部３は、ベクトル画像１３４とともに、凡例８１も表示する。

次に、図１１を参照して、第１変形例によるＸ線位相撮像システム２００がエッジ解析画像３０および被写体解析画像３１を表示する処理について説明する。なお、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

ステップ１０１～ステップ１０３において、Ｘ線画像処理装置２０１は、エッジ位置の情報４０ａを取得する。

ステップ１１０において、エッジ情報取得部１２０ａは、エッジ密度の情報４０ｂを取得する。

ステップ１１１において、画像処理部１２０ｂは、エッジ密度画像３０ｂを生成する。

次に、ステップ１０５～ステップ１０８において、シート配置情報取得部２０ｃおよび画像処理部１２０ｂは、シート配置解析画像３１ｂを生成する。また、画像処理部１２０ｂは、各画像のスケールが合っていない場合には、各画像のスケールを合わせる処理を行う。なお、各画像のスケールが合っている場合には、ステップ１０８の処理を行わす、ステップ１１２へ進む。

ステップ１１２において、画像表示制御部２０ｄは、エッジ密度画像３０ｂ、暗視野像、および、ベクトル画像１３４を画像表示部３に出力し、表示させる。その後、処理は、終了する。

なお、第１変形例によるＸ線位相撮像システム２００のその他の構成は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００と同様の構成である。

（第１変形例の効果）
第１変形例によるＸ線位相撮像システム２００では、上記のように、エッジ情報取得部１２０ａは、位相コントラスト画像３１ａに基づいて、被写体９０における複数のシート９１のエッジ密度の情報４０ｂをさらに取得するように構成されており、画像処理部１２０ｂは、複数のシート９１のエッジ位置の情報４０ａと、エッジ密度の情報４０ｂとに基づいて、エッジ解析画像３０として、被写体９０における複数のシート９１のエッジ９１ａの密度の分布を視認可能に表示したエッジ密度画像３０ｂを生成するように構成されており、画像表示部３は、エッジ密度画像３０ｂと、被写体解析画像３１とを同時に表示するように構成されている。このように構成すれば、被写体９０のシート９１のエッジ９１ａの密度の分布を容易に視認することが可能となるので、被写体９０のシート９１のエッジ９１ａが集まっている箇所を容易に確認することができる。その結果、被写体９０において、破壊が起こりやすい場所を容易に予測することができる。

なお、第１変形例によるＸ線位相撮像システム２００のその他の効果は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００の効果と同様である。

（第２変形例）
また、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００では、エッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを画像表示部３に表示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、図１２に示す第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００のように、画像表示部３に、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを合成した合成画像３３を表示するように構成されていてもよい。

第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００は、Ｘ線画像処理装置２の代わりに、Ｘ線画像処理装置３０１を備える点で、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００とは異なる。

第２変形例によるＸ線画像処理装置３０１は、画像合成部２０ｅをさらに備える点で、上記実施形態によるＸ線画像処理装置２とは異なる。

画像合成部２０ｅは、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを合成した合成画像３３を生成するように構成されている。具体的には、画像合成部２０ｅは、図１３に示すように、エッジ位置画像３０ａと、方位画像１３２とを加算することにより、合成画像３３を生成するように構成されている。なお、画像合成部２０ｅは、エッジ位置画像３０ａと方位画像１３２とを除算することにより、合成画像３３を生成するように構成されていてもよい。画像合成部２０ｅが合成画像３３を生成する手段は、どのような手段であってもよい。

また、画像合成部２０ｅは、エッジ位置画像３０ａと、散乱度画像１３１とを合成することにより、合成画像３３を生成してもよい。また、画像合成部２０ｅは、エッジ位置画像３０ａと、異方度画像１３３とを合成することにより、合成画像３３を生成してもよい。また、画像合成部２０ｅは、エッジ位置画像３０ａと、ベクトル画像１３４とを合成することにより、合成画像３３を生成してもよい。また、画像合成部２０ｅは、エッジ解析画像３０として、上記第１変形例によるＸ線画像処理装置２０１が生成するエッジ密度画像３０ｂと、シート配置解析画像３１ｂとを合成することにより、合成画像３３を生成してもよい。画像合成部２０ｅが合成画像３３を生成する際は、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを合成すれば、エッジ解析画像３０の種類、および、シート配置解析画像３１ｂの種類は問わない。

第２変形例では、図１４に示すように、画像表示部３は、合成画像３３を表示するように構成されている。具体的には、画像表示部３は、合成画像３３と位相コントラスト画像３１ａとを並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている。図１４に示す例では、画像表示部３は、合成画像３３と、位相コントラスト画像３１ａである暗視野像とを並べて表示している。また、図１４に示す例では、画像表示部３は、合成画像３３と、暗視野像と、エッジ位置画像３０ａとを並べて表示している。なお、画像表示部３は、合成画像３３と位相コントラスト画像３１ａとを重ねて表示してもよい。

次に、図１５を参照して、第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００が合成画像３３および位相コントラスト画像３１ａを表示する処理について説明する。なお、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

ステップ１０１～ステップ１０６において、Ｘ線画像処理装置３０１は、エッジ位置画像３０ａ、および、シート配置解析画像３１ｂを生成する。第２変形例では、Ｘ線画像処理装置３０１は、シート配置解析画像３１ｂとして、方位画像１３２を生成する。

次に、ステップ１１３において、画像合成部２０ｅは、エッジ位置画像３０ａと方位画像１３２とを合成して、合成画像３３を生成する。

次に、ステップ１０７およびステップ１０８において、画像処理部１２１は、各画像のスケールが合っていない場合には、各画像のスケールを合わせる処理を行う。なお、各画像のスケールが合っている場合には、ステップ１０８の処理を行わす、ステップ１１４へ進む。

ステップ１１４において、画像表示制御部２０ｄは、合成画像３３、暗視野像、および、エッジ位置画像３０ａを画像表示部３に出力し、表示させる。その後、処理は、終了する。

なお、第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００のその他の構成は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００と同様の構成である。

（第２変形例の効果）
第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００では、上記のように、エッジ解析画像３０と、シート配置解析画像３１ｂとを合成した合成画像３３を生成する画像合成部２０ｅをさらに備え、画像表示部３は、合成画像３３を表示するように構成されている。このように構成すれば、合成画像３３によって、エッジ９１ａの分布と、シート９１の配置とを複合した情報を確認することができる。その結果、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂとを個々の確認しながら被写体９０の品質の評価を行う場合と比較して、エッジ９１ａの分布と、シート９１の配置とを、一見して容易に確認することができる。

また、第２変形例では、上記のように、画像表示部３は、合成画像３３と、位相コントラスト画像３１ａとを並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている。これにより、合成画像３３によってエッジ９１ａの分布とシート９１の配置とを確認しつつ、位相コントラスト画像３１ａによって、被写体９０の外形形状などを確認することができる。したがって、エッジ解析画像３０とシート配置解析画像３１ｂと位相コントラスト画像３１ａとを同時に表示する場合と比較して、同時に表示されるデータ量が減少することを抑制しつつ、同時に表示される画像の数を減少させることができる。その結果、被写体９０の品質を評価する際に、確認する画像の数が減少するため、ユーザの負担を軽減することができる。

なお、第２変形例によるＸ線位相撮像システム３００のその他の効果は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００の効果と同様である。

（第３変形例）
また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システム１００が、Ｘ線の照射方向において積層する全てのシート９１のエッジ９１ａが写るエッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを同時に表示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、図１６に示す第３変形例によるＸ線位相撮像システム４００のように、エッジ解析画像３０として、断層画像１３０（図１７参照）と被写体解析画像３１とを表示するように構成されていてもよい。

第３変形例によるＸ線位相撮像システム４００は、Ｘ線画像処理装置２の代わりに、Ｘ線画像処理装置４０１を備える点、および、入力部４をさらに備えるで、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００とは異なる。

入力部４は、操作者の入力をＸ線画像処理装置４０１に入力するように構成されている。入力部４は、たとえば、マウス、キーボードなどを含む。

Ｘ線画像処理装置４０１は、画像処理部２０ｂの代わりに、画像処理部１２１を備える点、および、操作者の操作入力を受け付ける入力受付部２３をさらに備える点で、上記実施形態によるＸ線画像処理装置２とは異なる。

入力受付部２３は、入力部４において操作者が入力した操作入力を受け付けるように構成されている。入力受付部２３は、たとえば、入力部４と電気的に接続される入力ポートを含む。

画像処理部１２１は、図１７に示すように、エッジ解析画像３０として、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能な複数の断層画像１３０を生成するように構成されている。また、画像処理部１２１は、複数のスライス画像３２（図３参照）を生成するように構成されている。画像処理部１２１は、エッジ位置の情報４０ａと、生成した複数のスライス画像３２とに基づいて、複数の断層画像１３０を生成するように構成されている。具体的には、画像処理部１２１は、複数のスライス画像３２の各々において、シート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能とすることにより、複数の断層画像１３０を生成する。

図１７に示す例では、画像処理部１２１は、複数の断層画像１３０をＺ方向から投影して画像としてエッジ位置画像２３０ａを生成する。すなわち、画像処理部１２１は、ボリュームデータとしてのエッジ位置画像２３０ａを生成する。したがって、エッジ位置画像２３０ａには、Ｚ１方向側からＺ２方向側に向けて、第１断層画像１３０ａ、第２断層画像１３０ｂ、・・・、および、第ｍ断層画像１３０ｃが含まれる。なお、ｍは、正の整数である。

第３変形例では、画像表示部３は、複数の断層画像１３０のうち、操作者によって選択された断層画像１３０を表示するよう構成されている。具体的には、図１８に示すように、画像表示部３は、位相コントラスト画像３１ａとしての吸収像と、断層画像１３０と、操作者が表示させたい断層を選択する選択部とを表示する。図１８に示す例では、画像表示部３は、選択部として、スライダ５を表示する。図１８に示すスライダ５は、画面の左側に移動させることにより、手前側（図１７に示すＺ１方向側）の断層画像１３０を選択できるように構成されている。また、スライダ５は、画面の右側に移動させることにより、奥側（図１７に示すＺ２方向側）の断層画像１３０を選択できるように構成されている。したがって、操作者は、スライダ５を操作することにより、表示させたい断層画像１３０を選択することができる。図１８に示す例は、操作者が２層目の断層画像１３０を選択した場合の例であり、位相コントラスト画像３１ａとしての吸収像と、第２断層画像１３０ｂとが表示されている。

なお、第３変形例によるＸ線位相撮像システム４００のその他の構成は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００と同様の構成である。

（第３変形例の効果）
第３変形例によるＸ線位相撮像システム４００では、上記のように、操作者の操作入力を受け付ける入力受付部２３をさらに備え、画像処理部１２１は、複数のシート９１のエッジ９１ａの分布を視認可能な複数の断層画像１３０を生成するように構成されており、画像表示部３は、複数の断層画像１３０のうち、操作者によって選択された断層画像１３０を表示するよう構成されている。このように構成すれば、ユーザの選択に応じて、複数の断層画像１３０のうち、所望の断層画像１３０が表示されるので、ユーザの利便性を向上させることができる。

なお、第３変形例によるＸ線位相撮像システム４００のその他の効果は、上記実施形態によるＸ線位相撮像システム１００の効果と同様である。

（第４変形例）
また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システム１００が、エッジ解析画像３０と被写体解析画像３１とを表示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、図１９に示す第４変形例のように、画像表示部３において、エッジ解析画像３０と、被写体解析画像３１と、被写体９０の解析の結果とを表示させてもよい。第４変形例では、被写体９０の解析結果として、引張試験結果の画像３４を、エッジ解析画像３０および被写体解析画像３１とともに表示させている。なお、解析結果として、被写体９０を超音波検査した際の検査結果の画像、または、被写体９０の熱特性の分布を示した画像などを表示させてもよい。

引張試験結果の画像３４は、被写体９０をＹ方向に引っ張った際に被写体９０に生じるひずみを視認可能に表示した画像である。図１９に示すように、引張試験結果の画像３４は、ひずみの量に応じて、異なる表示色によって表示される。なお、図１９に示す例は、引張試験結果の画像３４におけるひずみ量の違いを、異なるハッチングを付すことにより図示している。たとえば、図１９に示す凡例８２のように、ひずみの量が大きくなるにつれて、濃いハッチングを付している。図１９に示す引張試験結果の画像３４では、Ｙ方向における両端部において、ひずみの量が大きくなっていることがわかる。

また、図１９に示す例では、画像表示部３は、位相コントラスト画像３１ａとして暗視野像を表示している。図１９に示す例では、Ｙ方向に沿う方向に配置されたシート９１の量に応じて、異なる表示色で表示する。なお、図１９に示す例は、暗視野像におけるＹ方向に沿う方向に配置されるシート９１の量の違いを、異なるハッチングを付すことにより図示している。たとえば、図１９に示す凡例８３のように、Ｙ方向に沿う方向に配置されるシート９１の量が少なくなるにつれて、濃いハッチングを付している。シート９１は、炭素繊維が多数集まって束上になった繊維束であるため、引っ張る方向（Ｙ方向）に沿う方向のシート９１が多いほど、Ｙ方向に対する機械的強度が高い。図１９に示す例では、Ｙ方向側の両端部は、中央部分と比較して、Ｙ方向に沿う方向に配置されるシート９１の量が少ないことがわかる。そのため、Ｙ方向側の両端部においては、Ｙ方向に対する機械的強度が低いことが予想される。

また、図１９に示す例では、画像表示部３は、エッジ解析画像３０として、エッジ密度画像３０ｂを表示している。図１９に示す例では、エッジ９１ａの密度に応じて、異なる表示色で表示する。なお、図１９に示す例は、エッジ密度画像３０ｂにおけるエッジ密度の違いを、異なるハッチングを付すことにより図示している。たとえば、図１９に示す凡例８４のように、エッジ９１ａの密度が大きくなるにつれて、濃いハッチングを付している。シート９１のエッジ９１ａには、母材である樹脂が偏析するため、シート９１のエッジ９１ａの密度が高い部分は、破壊の起点となると予想される。図１９に示すエッジ密度画像３０ｂでは、Ｙ方向における両端部分において、エッジ９１ａの密度が高い部分がある。そのため、図１９に示すエッジ密度画像３０ｂでは、Ｙ方向における両端部分が、破壊の起点となることが予想される。

第４変形例では、上記のように構成することにより、エッジ解析画像３０と被写体解析画像３１と引張試験結果の画像３４とを同時に確認することが可能となるので、エッジ解析画像３０および被写体解析画像３１と、実際の強度試験の結果とを確認することができる。その結果、強度試験の結果と、エッジ９１ａの分布およびシート９１の分布とを比較することにより、被写体９０の品質の予測精度を向上させることができる。

（その他の変形例）
また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、エッジ位置画像と位相コントラスト画像とシート配置解析画像とを同時に表示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、Ｘ線位相撮像システムは、エッジ位置画像と、位相コントラスト画像とを表示するように構成されていてもよい。また、Ｘ線位相撮像システムは、エッジ位置画像とシート配置解析画像とを表示するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、格子回転機構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が、エッジ解析画像と位相コントラスト画像とを表示する場合には、シートの配置情報を取得しなくてもよいため、Ｘ線位相撮像システムは、格子回転機構を備えていなくてもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、エッジ解析画像とシート配置解析画像とを並べて表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エッジ解析画像とシート配置解析画像とを重ねて表示してもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、エッジ解析画像とシート配置解析画像とをスケールを合わせた状態で表示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、エッジ解析画像とシート配置解析画像とを、スケールを合わせていない状態で表示してもよい。しかしながら、エッジ解析画像のスケールとシート配置解析画像のスケールとが合っていない場合、各画像の大きさが異なるため、各画像を比較しにくくなる可能性がある。したがって、エッジ解析画像とシート配置解析画像とは、スケールを合わせた状態で表示することが好ましい。また、エッジ解析画像とシート配置解析画像と位相コントラスト画像とを並べて表示する場合にも、各画像のスケールを合わせた状態で表示することが好ましい。

また、上記実施形態では、画像処理部が、エッジ位置画像を生成する際に、スライス画像を生成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、画像処理部は、スライス画像の画像データを取得するとともに、取得したスライス画像のデータに基づいて、エッジ位置画像を生成するように構成されていてもよい。すなわち、画像処理部は、必ずしもスライス画像を生成しなくてもよい。

また、上記実施形態では、回転機構が被写体を回転させることにより、被写体と撮影系とを相対回転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、回転機構は、撮影系を回転させることにより、被写体と撮影系とを相対回転させるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、回転機構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線位相撮像装置が、３次元のボリュームデータと同様のデータを取得することが可能であれば、Ｘ線位相撮像システムは、回転機構を備えていなくてもよい。たとえば、Ｘ線位相撮像装置が、Ｘ線源を移動させながら撮影する、いわゆるトモシンセシス撮影を行うことが可能なように構成すれば、３次元のボリュームデータと同様のデータを取得することができるため、Ｘ線位相撮像システムは、回転機構を備えていなくてもよい。

また、上記実施形態では、被写体が、ランダムに配置された複数のシートが積層された構造を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、被写体が、必ずしもランダムに配置された複数のシートが積層された構造を有していなくてもよい。なお、本発明は、内部にエッジ構造を有する被写体に対して好適である。

また、上記実施形態では、暗視野像のボリュームデータに基づいて、エッジ情報が取得される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸収像のボリュームデータ、または、位相微分像のボリュームデータ、または、位相像のボリュームデータに基づいて、エッジ情報が取得されてもよい。

また、上記実施形態では、制御部がＣＰＵを含む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、制御部は、ＧＰＵ、または、画像処理用に構成されたＦＰＧＡなどのプロセッサを含んでいてもよい。

また、上記実施形態では、第３格子が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３格子が必ずしも設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、第１格子が位相格子である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１格子が吸収格子であってもよい。

また、上記実施形態では、第１格子が格子面内においてステップ移動される例を示したが、本発明はこれに限られない。複数の格子のうち、いずれの格子がステップ移動されてもよい。

また、上記実施形態では、被写体として、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が撮像される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、被写体として、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）などが撮像されてもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムの撮像装置画像処理部において、位相コントラスト画像が生成され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線位相撮像装置から、検出器により検出されたＸ線の強度分布（画像信号）をＸ線画像処理装置に出力し、Ｘ線画像処理装置の画像処理部において位相コントラスト画像を生成してもよい。

また、上記実施形態では、Ｘ線位相撮像システムが、Ｘ線画像処理装置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は、Ｘ線画像処理装置を備えていなくてもよい。Ｘ線位相撮像システムがＸ線画像処理装置を備えていない場合、Ｘ線位相撮影装置が備える撮像装置画像処理部において、エッジ解析画像およびシート配置解析画像を生成し、画像表示部に表示させればよい。

また、上記第１変形例では、Ｘ線位相撮像システムが、エッジ解析画像としてエッジ位置画像の代わりに、エッジ密度画像を表示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、Ｘ線位相撮像システムは、エッジ解析画像として、エッジ位置画像とエッジ密度画像とを生成し、表示するように構成されていてもよい。

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（項目１）
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されて、被写体を通過したＸ線が照射される検出器と、
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Ｘ線が照射される第１格子と、前記第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子と、を含む複数の格子と、
前記検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、
前記エッジ情報取得部によって取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部によって生成された前記エッジ解析画像と、前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示する画像表示部とを備える、Ｘ線位相撮像システム。

（項目２）
前記被写体解析画像は、前記位相コントラスト画像と、前記複数のシートの配置情報を視認可能なシート配置解析画像とのうちの少なくともいずれかを含み、
前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記位相コントラスト画像および前記シート配置解析画像のうちの少なくともいずれかとを、同時に表示するように構成されている、項目１に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目３）
前記画像処理部は、取得された前記複数のシートのエッジ位置の情報に基づいて、前記エッジ解析画像として、前記被写体における前記複数のシートのエッジと、前記被写体における前記複数のシートのエッジ以外の部分とを識別可能に表示した画像であるエッジ位置画像を生成するように構成されており、
前記画像表示部は、前記エッジ位置画像と、前記被写体解析画像とを同時に表示するように構成されている、項目２に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目４）
前記エッジ情報取得部は、前記位相コントラスト画像に基づいて、前記被写体における前記複数のシートのエッジ密度の情報をさらに取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記複数のシートのエッジ位置の情報と、前記エッジ密度の情報とに基づいて、前記エッジ解析画像として、前記被写体における前記複数のシートのエッジの密度の分布を視認可能に表示したエッジ密度画像を生成するように構成されており、
前記画像表示部は、前記エッジ密度画像と、前記被写体解析画像とを同時に表示するように構成されている、項目２または３に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目５）
前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
前記格子回転機構によって前記複数の格子を回転させながら撮影することによって生成された複数の前記位相コントラスト画像に基づいて、前記配置情報を取得するシート配置情報取得部と、をさらに備え、
前記配置情報は、Ｘ線の照射方向における前記複数のシートの積層量、前記被写体における前記複数のシートの配置の方向、および、前記被写体における前記複数のシートの配置方向の偏り度合いのうち、少なくともいずれかを含み、
前記画像処理部は、前記シート配置情報取得部によって取得された前記配置情報に基づいて、前記シート配置解析画像を生成するように構成されており、
前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記被写体解析画像としての前記シート配置解析画像と、を同時に表示するように構成されている、項目３または４に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目６）
前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを、並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている、項目５に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目７）
前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを並べて表示する際に、各画像のスケールを合わせた状態で、並べて表示するように構成されている、項目６に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目８）
前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを合成した合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、
前記画像表示部は、前記合成画像を表示するように構成されている、項目５に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目９）
前記画像表示部は、前記合成画像と、前記位相コントラスト画像とを並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている、項目８に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目１０）
前記エッジ解析画像と、少なくとも前記シート配置解析画像とを関連付けて記憶する画像記憶部をさらに備える、項目２～９のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目１１）
前記Ｘ線源と、前記複数の格子と、前記検出器とによって構成される撮影系と、被写体とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
前記画像処理部は、前記撮影系と被写体とを相対回転させながら撮影された複数の前記位相コントラスト画像に基づいて、３次元のボリュームデータを取得するように構成されており、
前記エッジ情報取得部は、前記画像処理部によって取得された前記ボリュームデータに基づいて複数のスライス画像を取得するとともに、取得した前記複数のスライス画像に基づいて、前記エッジ情報として、少なくとも、前記複数のシートのエッジ位置の情報を取得するように構成されている、項目２～１０のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目１２）
操作者の操作入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能な複数の断層画像を生成するように構成されており、
前記画像表示部は、前記複数の断層画像のうち、操作者によって選択された断層画像を表示するよう構成されている、項目１１に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目１３）
前記複数の格子は、前記Ｘ線源と前記第１格子との間に配置された第３格子をさらに含む、項目１～１２のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。

（項目１４）
被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得する画像取得部と、
取得された前記位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、
前記エッジ情報取得部によって取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部によって生成された前記エッジ解析画像と前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示させる制御を行う画像表示制御部とを備える、Ｘ線画像処理装置。

（項目１５）
被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得するステップと、
取得された前記位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するステップと、
取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成するステップと、
生成された前記エッジ解析画像と前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示するステップと、を備える、Ｘ線画像処理方法。

２、２０１、３０１、４０１ Ｘ線画像処理装置
３ 画像表示部
１０ Ｘ線源
１１ 検出器
１２ 第１格子
１３ 第２格子
１４ 第３格子
１７ 格子回転機構
１８ 回転機構
２０ａ、１２０ａ エッジ情報取得部
２０ｂ、１２０ｂ、１２１ 画像処理部
２０ｃ シート配置情報取得部
２０ｄ 画像表示制御部
２０ｅ 画像合成部
２１ 画像記憶部
２２ 画像取得部
２３ 入力受付部
３０ エッジ解析画像
３０ａ エッジ位置画像
３０ｂ エッジ密度画像
３１ 被写体解析画像
３１ａ 位相コントラスト画像
３１ｂ シート配置解析画像
３２ スライス画像
３３ 合成画像
４０ エッジ情報
４０ａ エッジ位置の情報
４０ｂ エッジ密度の情報
４１ 配置情報（シートの配置情報）
４２ ボリュームデータ（３次元のボリュームデータ）
９０ 被写体
９１ シート
９１ａ エッジ（シートのエッジ）
１００、２００、３００、４００ Ｘ線位相撮像システム
１３０ 断層画像
５００ 撮影系

Claims (15)

1. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されて、被写体を通過したＸ線が照射される検出器と、
   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Ｘ線が照射される第１格子と、前記第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子と、を含む複数の格子と、
   前記検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、
   前記エッジ情報取得部によって取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、
   前記画像処理部によって生成された前記エッジ解析画像と、前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示する画像表示部とを備える、Ｘ線位相撮像システム。
2. 前記被写体解析画像は、前記位相コントラスト画像と、前記複数のシートの配置情報を視認可能なシート配置解析画像とのうちの少なくともいずれかを含み、
   前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記位相コントラスト画像および前記シート配置解析画像のうちの少なくともいずれかとを、同時に表示する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。
3. 前記画像処理部は、取得された前記複数のシートのエッジ位置の情報に基づいて、前記エッジ解析画像として、前記被写体における前記複数のシートのエッジと、前記被写体における前記複数のシートのエッジ以外の部分とを識別可能に表示した画像であるエッジ位置画像を生成するように構成されており、
   前記画像表示部は、前記エッジ位置画像と、前記被写体解析画像とを同時に表示するように構成されている、請求項２に記載のＸ線位相撮像システム。
4. 前記エッジ情報取得部は、前記位相コントラスト画像に基づいて、前記被写体における前記複数のシートのエッジ密度の情報をさらに取得するように構成されており、
   前記画像処理部は、前記複数のシートのエッジ位置の情報と、前記エッジ密度の情報とに基づいて、前記エッジ解析画像として、前記被写体における前記複数のシートのエッジの密度の分布を視認可能に表示したエッジ密度画像を生成するように構成されており、
   前記画像表示部は、前記エッジ密度画像と、前記被写体解析画像とを同時に表示するように構成されている、請求項２または３に記載のＸ線位相撮像システム。
5. 前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
   前記格子回転機構によって前記複数の格子を回転させながら撮影することによって生成された複数の前記位相コントラスト画像に基づいて、前記配置情報を取得するシート配置情報取得部と、をさらに備え、
   前記配置情報は、Ｘ線の照射方向における前記複数のシートの積層量、前記被写体における前記複数のシートの配置の方向、および、前記被写体における前記複数のシートの配置方向の偏り度合いのうち、少なくともいずれかを含み、
   前記画像処理部は、前記シート配置情報取得部によって取得された前記配置情報に基づいて、前記シート配置解析画像を生成するように構成されており、
   前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記被写体解析画像としての前記シート配置解析画像と、を同時に表示するように構成されている、請求項３または４に記載のＸ線位相撮像システム。
6. 前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを、並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている、請求項５に記載のＸ線位相撮像システム。
7. 前記画像表示部は、前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを並べて表示する際に、各画像のスケールを合わせた状態で、並べて表示するように構成されている、請求項６に記載のＸ線位相撮像システム。
8. 前記エッジ解析画像と、前記シート配置解析画像とを合成した合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、
   前記画像表示部は、前記合成画像を表示するように構成されている、請求項５に記載のＸ線位相撮像システム。
9. 前記画像表示部は、前記合成画像と、前記位相コントラスト画像とを並べて表示するか、または、重ねて表示するように構成されている、請求項８に記載のＸ線位相撮像システム。
10. 前記エッジ解析画像と、少なくとも前記シート配置解析画像とを関連付けて記憶する画像記憶部をさらに備える、請求項２～９のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。
11. 前記Ｘ線源と、前記複数の格子と、前記検出器とによって構成される撮影系と、被写体とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
    前記画像処理部は、前記撮影系と被写体とを相対回転させながら撮影された複数の前記位相コントラスト画像に基づいて、３次元のボリュームデータを取得するとともに、取得した前記ボリュームデータに基づいて複数のスライス画像を生成するように構成されており、
    前記エッジ情報取得部は、前記画像処理部によって取得された前記複数のスライス画像に基づいて、前記エッジ情報として、少なくとも、前記複数のシートのエッジ位置の情報を取得するように構成されている、請求項２～１０のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。
12. 操作者の操作入力を受け付ける入力受付部をさらに備え、
    前記画像処理部は、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能な複数の断層画像を生成するように構成されており、
    前記画像表示部は、前記複数の断層画像のうち、操作者によって選択された断層画像を表示するよう構成されている、請求項１１に記載のＸ線位相撮像システム。
13. 前記複数の格子は、前記Ｘ線源と前記第１格子との間に配置された第３格子をさらに含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載のＸ線位相撮像システム。
14. 被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得する画像取得部と、
    取得された前記位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するエッジ情報取得部と、
    前記エッジ情報取得部によって取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成する画像処理部と、
    前記画像処理部によって生成された前記エッジ解析画像と前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示させる制御を行う画像表示制御部とを備える、Ｘ線画像処理装置。
15. 被写体を通過したＸ線の強度分布に基づいて生成された位相コントラスト画像を取得するステップと、
    取得された前記位相コントラスト画像に基づいて、複数のシートが積層された構造を有する前記被写体の前記複数のシートのエッジ情報を取得するステップと、
    取得された前記エッジ情報に基づいて、前記複数のシートのエッジの分布を視認可能なエッジ解析画像を生成するステップと、
    生成された前記エッジ解析画像と前記被写体を解析した被写体解析画像とを同時に表示するステップと、を備える、Ｘ線画像処理方法。

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