WO2015072062A1

WO2015072062A1 - Ｘ線画像処理装置、ｘ線画像処理方法、及びプログラム

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Publication number: WO2015072062A1
Application number: PCT/JP2014/004977
Authority: WO
Inventors: 秀昭宮本
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2015-05-21
Also published as: JP6371515B2; US20160253803A1; US10217230B2; JP2015093131A

Abstract

　Ｘ線画像処理装置は、造影剤流入前の被写体を撮像したマスク像と造影剤流入後のライブ像との間で差分処理を行うことで第一の差分画像を生成する第一の差分処理部と、第一の差分画像における画素値の分布を用いて、造影剤が流入した領域を示す線状領域を取得する第一の取得処理部と、線状領域に隣接する画素の画素値を用いて、線状領域の周辺領域を第一の差分画像から取得する第二の取得処理部と、線状領域と周辺領域とを用いた位置の比較により、ライブ像およびマスク像の画素間の位置合わせを行う位置合わせ処理部と、を備える。

Description

Ｘ線画像処理装置、Ｘ線画像処理方法、及びプログラム

　本発明は、Ｘ線画像処理装置、Ｘ線画像処理方法、及びプログラムに関する。

　近年のディジタル技術の進歩により、医療の分野でも画像にディジタル処理を施すことが一般的になっている。ディジタル画像処理の好適な適用例としては、デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィー（以下、ＤＳＡ）を取得するＤＳＡ処理が挙げられる。ＤＳＡ像は、被写体への造影剤流入の前後で画像を取得し、造影剤流入後の画像（ライブ像）から造影剤流入前の画像（マスク像）を画像間差分して得られる画像である。ライブ像からマスク像の差分をとる画像間の差分処理は、診断上の関心領域である血管領域を、造影剤流入による画像間の変化領域として取得するものである。また、画像間差分処理は、関心領域である血管領域以外の領域を背景領域として取り除く。これにより生成されるＤＳＡ像は、被写体構造の影響を受けることなく関心領域である血管領域の観察行うことができるため、診断上有用な画像である。

　ＤＳＡ像の診断上の利用目的は造影された血管像の明瞭な描出にある。この目的は、ライブ像からマスク像を減算することによって果たされるが、一般に被写体には動きが生じるため、ＤＳＡ像にモーションアーチファクトとして現れてしまう。理想的には造影剤が流入した血管領域だけを描出することが期待されるＤＳＡ像において、モーションアーチファクトは血管像の明瞭な描出の妨げとなる。特に血管領域内にモーションアーチファクトが生じた場合は血管の狭窄などが非常に見辛いものとなる。

　この問題に対し、特許文献１では、ライブ像からマスク像を差分したサブトラクション像内に特にモーションアーチファクトに基づいて関心領域を定め、関心領域に限局してピクセルシフトによる位置合わせを行う手法が開示されている。ピクセルシフトによる位置合わせは、ライブ像とマスク像との間で画像間差分を行う際、差分する画素を上下左右のいずれかにずらすことでモーションアーチファクトを低減する手法である。ここでピクセルシフト量を、モーションアーチファクトに基づいて定めた関心領域から算出することにより、効果的なモーションアーチファクトの低減を自動で行っている。

特開２００７－２１５９３０号公報

　ＤＳＡ像において完全な位置合わせ処理を行うことは困難なものとなる。被写体は３次元的な動きを伴うため、ピクセルシフトのような２次元的な処理では原理的に位置合わせを行うことはできない。また、３次元的な動きにも対応するため、非剛体レジストレーションを用いる手法も考えられるが、アルゴリズムが複雑になるため非常に計算コストが高くなる他、場合によっては実際の被写体には存在しない偽像を生じる可能性もある。

　そこで、特許文献１のようにモーションアーチファクトに基づいて定めた領域に限局した位置合わせなどを行うことで部分最適化を行う手法が考えられる。部分最適化を行う場合、画像全体の位置合わせを行うのではなく、特に必要な部分において位置合わせを行うことで計算コストを抑えることができる。

　ＤＳＡ像では臨床上興味のある領域である造影血管領域において位置合わせを行うことが望ましい。しかし、特許文献１に示される手法はモーションアーチファクトの低減に主眼が置かれており、臨床上興味のある領域を関心領域とすることは述べられていない。

　本発明は、ＤＳＡ像における位置合わせ処理において、臨床上の関心のある造影血管領域およびその周辺領域を用いて、ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことが可能なＸ線画像処理技術を提供する。

　本発明の一つの側面にかかるＸ線画像処理装置は、造影剤流入前の被写体を撮像したマスク像と造影剤流入後のライブ像との間で差分処理を行うことで第一の差分画像を生成する第一の差分処理手段と、
　前記第一の差分画像における画素値の分布を用いて、造影剤が流入した領域を示す線状領域を取得する第一の取得処理手段と、
　前記線状領域に隣接する画素の画素値を用いて、前記線状領域の周辺領域を前記第一の差分画像から取得する第二の取得処理手段と、
　前記線状領域と前記周辺領域とを用いた位置の比較により、前記ライブ像および前記マスク像の画素間の位置合わせを行う位置合わせ処理手段と、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、ＤＳＡ像における位置合わせ処理において、臨床上の関心のある造影血管領域およびその周辺領域を用いて、ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことが可能になる。ＤＳＡ像におけるモーションアーチファクトの影響を低減して、ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことが可能になる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
第１及び第２実施形態にかかるＸ線画像処理装置を説明する図。第１実施形態にかかる処理の流れを説明する図。第１実施形態にかかる領域取得処理の一例の流れを説明する図。第２実施形態にかかる処理の流れを説明する図。第２実施形態にかかる領域取得処理の一例の流れを説明する図。実施形態のＸ線画像処理装置を用いたシステムの一例を示す図。第一の画像間差分処理部による画像間差分を例示的に示す図。第一の画像間差分処理部による画像間差分を例示的に示す図。位置合わせ処理を例示的に示す図。位置合わせ処理を例示的に示す図。第二の画像間差分処理部による画像間差分を例示的に示す図。第二の画像間差分処理部による画像間差分を例示的に示す図。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

　（第１実施形態）
　図１は実施形態に係る画像処理装置（以下、「Ｘ線画像処理装置１００」）の概略構成を示す図である。Ｘ線画像処理装置１００は、Ｘ線発生部１０１、２次元Ｘ線センサ１０４、前処理部１０５、画像記憶部１０６、操作部１０７、画像処理部１０８および表示部１０９を有する。

　Ｘ線発生部１０１は、毎秒３～３０パルスのＸ線パルスを発生することが可能である。２次元Ｘ線センサ１０４は被写体１０２を透過したＸ線１０３を受けてＸ線パルスに同期した動画像をＸ線画像として撮像する。２次元Ｘ線センサ１０４は、Ｘ線照射された被写体１０２の動画像を撮像する撮像部として機能する。前処理部１０５は２次元Ｘ線センサ１０４が異なるタイミングで撮像した動画像の各フレームに対して前処理を行う。

　画像処理部１０８は撮像したＸ線画像に画像処理を行う。操作部１０７はユーザからの操作指示を入力し、表示部１０９はＸ線画像の表示を行う。画像記憶部１０６は前処理部１０５により前処理された動画像や画像処理部１０８により画像処理されたＸ線画像を記憶する。

　画像処理部１０８は、更に、マスク像生成部１１０、第一の画像間差分処理部１１１、第二の画像間差分処理部１１２、第一の領域取得処理部１１３、第二の領域取得処理部１１４、位置合わせ処理部１１５を有する。

　Ｘ線発生部１０１、２次元Ｘ線センサ１０４、前処理部１０５、画像記憶部１０６、画像処理部１０８、操作部１０７および表示部１０９は、バス１１６を介して接続されているものとする。

　本実施形態では、上述のＸ線画像処理装置１００により、血管内部の造影剤の流れを撮影する（以下、Ｘ線動画撮影）場合について説明する。Ｘ線画像処理装置１００は操作部１０７を介したユーザからの撮影開始指示により、Ｘ線動画撮影を開始する。ユーザは操作部１０７を介して所望の画質が得られるよう撮影条件を設定する。操作部１０７から出力される撮影開始指示には、操作部１０７で設定された撮影条件が反映される。

　撮影開始指示が入力されると、Ｘ線発生部１０１は、ユーザにより設定された撮影条件に従うＸ線パルスを発生する。

　２次元Ｘ線センサ１０４はＸ線パルスに同期してＸ線画像を１フレームずつ生成し、生成したフレームを前処理部１０５に出力する。前処理部１０５は、Ｘ線画像の各フレームに対し２次元Ｘ線センサ１０４の特性を考慮した所定の前処理を行う。

　撮影後に再生する必要がある場合、操作部１０７を介したユーザからの保存指示し従って、画像記憶部１０６はＸ線画像を保存する。

　Ｘ線動画撮影においてデジタル・サブトラクション・アンギオグラフィー（ＤＳＡ処理）を行う場合、前処理部１０５は、前処理を行ったＸ線画像をマスク像生成部１１０に入力する。造影剤流入前の画像（以下、マスク像）は、一般にＸ線動画撮影の開始直後の数フレームであり、より好ましくは、造影剤流入後の画像（以下、ライブ像）との位置ずれが小さい造影剤流入の直前フレームである。Ｘ線動画撮影の開始後の数フレームはマスク像の生成に用いられる。操作部１０７を介して、ユーザが予めマスク像として使うフレーム番号（例えば、Ｘ線動画撮影の開始後のフレーム番号などの条件）を設定すれば、設定に応じて、マスク像生成部１１０は条件を満たすフレームをマスク像として画像記憶部１０６に出力する。

　あるいは、マスク像生成部１１０がＸ線動画撮影によるフレームを解析することで造影剤の流入を検知し、マスク像生成部１１０が造影剤流入の直前のフレームを自動的に選択するように構成しても良い。

　また、次の式１のようにマスク像生成部１１０において複数のフレームの画素値Ｉを加算して一枚のマスク像Ｍとして出力しても良い。

　ここで、ｎを２次元Ｘ線センサ１０４が出力する画像のフレーム番号とし、ｎフレーム目の画像をＩｎとする。式１中のパラメータであるｓｔａｒｔＮｏとｅｎｄＮｏはユーザが予め指定するフレーム加算の開始フレーム番号と終了フレーム番号を示す。また（ｘ，ｙ）は画像の画素インデックスとし、Ｉｎ（ｘ，ｙ）はｎフレーム目の画像Ｉの座標（ｘ，ｙ）における画素値、Ｍ（ｘ，ｙ）はマスク像Ｍの座標（ｘ，ｙ）における画素値である。

　マスク像生成部１１０は生成したマスク像を出力し、画像記憶部１０６はマスク像生成部１１０において生成されたマスク像を保存する。マスク像の作成前、及び作成中に撮影されたフレームは、図示しない所定の表示用の画像処理がなされた後、表示部１０９にリアルタイムに表示可能である。

　Ｘ線画像処理装置１００は、マスク像作成後に撮影した造影剤流入後の画像（ライブ像）の各フレームに対し、画像記憶部１０６に保存されているマスク像を用いた画像間差分により、ＤＳＡ像を生成するための処理としてＤＳＡ像生成処理を行なう。ＤＳＡ像生成処理の流れを以下に説明する。

　（ＤＳＡ像生成処理）
　図２はＤＳＡ像の生成処理の流れを説明するフローチャートである。　ステップＳ２０１で、第一の画像間差分処理部１１１は、前処理部１０５によって前処理された画像であるライブ像と、画像記憶部１０６に保存されているマスク像とを、以下の式２に従って画像間差分した第一のサブトラクション像（差分画像）を生成する。

　ここで、Ｓ１は第一のサブトラクション像（差分画像）、Ｌはライブ像、Ｍはマスク像を表す。（ｘ，ｙ）は画像の画素インデックス、Ｓ１（ｘ，ｙ）、Ｌ（ｘ，ｙ）、Ｍ（ｘ，ｙ）はそれぞれ第一のサブトラクション像、ライブ像、マスク像の画素値を表す。図７Ａは第一の画像間差分処理部１１１による画像間差分を例示的に示す図であり、ライブ像７０１は式２のＬに対応し（以下、ライブ像Ｌとも表記する）、マスク像７０２は式２のＭ（以下、マスク像Ｍとも表記する）に対応する。画像間差分により得られたサブトラクション像７０３（差分画像）は式２のＳ１に対応する。

　ステップＳ２０２において、第一の領域取得処理部１１３は、第一のサブトラクション像Ｓ１（差分画像）における画素値の分布を用いて、造影剤が流入した血管領域（造影血管領域）を取得する。血管領域（造影血管領域）は、線状の領域として、第一のサブトラクション像Ｓ１（差分画像）から取得される。図７Ｂは、血管領域（造影血管領域）として、造影剤が流入した領域を示す線状領域を例示的に示す図であり、第一の領域取得処理部１１３は、第一のサブトラクション像であるサブトラクション像７０３（差分画像）内において、線状領域７０４を取得する。本ステップにおける線状領域７０４の取得処理の具体的な内容については、後に図３で説明する。

　ステップＳ２０３において、第二の領域取得処理部１１４は、第一のサブトラクション像Ｓ１と、造影剤が流入した領域を示す線状領域７０４（造影血管領域）に隣接する画素の画素値とを用いて線状領域の周辺領域（造影血管周辺領域）を取得する。本ステップにおける取得処理の具体的な内容については、後に図３で説明する。

　ステップＳ２０４において、位置合わせ処理部１１５は、線状領域（造影血管領域）と線状領域の周辺領域（造影血管周辺領域）とを用いた位置の比較を行う。位置合わせ処理部１１５は、位置の比較により、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍにおける画素間（画素集合間）の位置ずれを最小にする補正量を求め、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍの位置合わせを行う。

　図８Ａは、位置合わせ処理部１１５による補正量算出処理を例示的に示す図である。位置合わせ処理部１１５は、取得した線状領域（造影血管領域）と周辺領域（造影血管周辺領域）とを用いた位置の比較により、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍにおける対応する画素間の位置ずれが最小となるような補正量を取得する。そして、位置合わせ処理部１１５は、取得した補正量を用いて、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍの位置合わせを行う。

　位置合わせ処理部１１５は、位置合わせ処理として、例えば、マスク像を基準として、ライブ像をマスク像に対して位置合わせする。あるいは、位置合わせ処理部１１５は、位置合わせ処理として、例えば、ライブ像を基準として、マスク像をライブ像に対して位置合わせする。あるいは、位置合わせ処理部１１５は、ライブ像およびマスク像の両方を変形し、両者の位置合わせを行うものであってもよい。　本実施形態では、説明を簡単にするために、ライブ像Ｌを基準として、マスク像Ｍをライブ像Ｌに対して位置合わせすることで位置合わせ済みマスク像Ｍ’を取得し、位置合わせ処理部１１５の出力とする場合を説明する。図８Ｂは、位置合わせ処理部１１５による位置合わせ処理を例示的に示す図であり、マスク像Ｌは補正量算出処理により算出された補正量に従い、線状領域および周辺領域における位置の比較に従った位置合わせが施される。

　ステップＳ２０５において、第二の画像間差分処理部１１２は、ライブ像Ｌから位置合わせ済みマスク像Ｍ’を差分することで第二のサブトラクション像を生成し、出力する。Ｘ線画像処理装置１００は、この第二のサブトラクション像をＤＳＡ像として表示部１０９に入力し、表示部１０９はＤＳＡ像の表示を行う。図９Ａは、第二の画像間差分処理部１１２による画像間差分を例示的に示す図であり、ライブ像Ｌから位置合わせ済みマスク像Ｍ’を差分して、第二のサブトラクション像（Ｓ２）が生成される様子が示されている。図９Ｂは、第二の画像間差分処理部１１２による画像間差分により取得された第二のサブトラクション像（ＤＳＡ像：Ｓ２）を例示する図である。

　（造影血管領域および造影血管周辺領域の取得）
　次に、造影血管領域および造影血管周辺領域の取得処理を具体的に説明する。ステップＳ２０２における造影血管領域の取得、及び、ステップＳ２０３における造影血管周辺領域の取得は、様々な手法を用いることができる。本実施形態では、閾値処理とモルフォロジ演算とを用いる手法を図３に示すフローチャートを用いて説明する。

　ステップＳ３０１において、第一の領域取得処理部１１３は、第一のサブトラクション像における背景領域の画素値Ｔｂｇを算出する。ライブ像Ｌとマスク像Ｍとが同じＸ線量で取得された理想的な状態では背景領域の画素値Ｔｂｇ＝０（ゼロ）である。しかしながら、実際には照射Ｘ線のばらつきによりライブ像Ｌの撮影時のＸ線量とマスク像Ｍの撮影時のＸ線量とは異なるため背景領域の画素値Ｔｂｇはゼロではない場合がある。第一のサブトラクション像の全体の面積に対して背景領域が大きな面積を占めることを利用して、第一の領域取得処理部１１３は、第一のサブトラクション像の画素値をヒストグラムに変換する。そして、第一の領域取得処理部１１３は、最頻値となる画素値を背景領域の画素値（背景画素値）Ｔｂｇとして算出する。

　ステップＳ３０２において、第一の領域取得処理部１１３は、第一のサブトラクション像に対して背景領域の画素値Ｔｂｇを閾値とした閾値処理を行い、造影血管領域を「１」、それ以外の背景領域を「０」で表した二値画像を出力する。第一のサブトラクション像では、一般に造影血管領域が背景領域の画素値Ｔｂｇよりも小さな画素値を取る領域であることを利用し、次の式３で示される閾値処理にて造影血管領域の取得（粗取得）を行う。

　ここで、Ｓ１は第一のサブトラクション像、Ｂ０は閾値処理の結果である二値画像であり、（ｘ，ｙ）は画像の座標を表す。さらに、Ｓ１（ｘ，ｙ）は第一のサブトラクション像Ｓ１の画素（ｘ，ｙ）における画素値を表す。Ｂ０（ｘ，ｙ）は二値画像Ｂ０の画素（ｘ，ｙ）における画素値を表す。従って、第一の領域取得処理部１１３は、式３に従って、第一のサブトラクション像Ｓ１の画素値Ｓ１（ｘ，ｙ）と背景領域の画素値Ｔｂｇ（閾値）とを比較する比較処理を全画素について行い、二値画像Ｂ０を得る。ただし、一般にＸ線画像にはノイズが存在するため、造影血管領域（線状領域）は、上述の閾値で明確に切り分けられない場合がある。そこでノイズの影響を避け、造影剤の濃い血管領域のみを取得するために、第一の領域取得処理部１１３は、ゼロより大きな値であるオフセットｏｆｆｓｅｔを用いて次の式４の閾値処理を行うことも可能である。

　ステップＳ３０３において、第一の領域取得処理部１１３は、二値画像Ｂ０に対してモルフォロジ演算の収縮処理を所定回数適用し、収縮済み二値画像Ｂ１を出力する（収縮処理）。この処理は二値画像Ｂ０上の孤立している「１」を示す画素（１－画素）を、「０」を示す画素（０－画素）に置き換えるため、ノイズの低減の効果がある。収縮処理の適用回数は、画像解像度や撮影条件、背景領域の画素値Ｔｂｇ（閾値）に依存するため、実験的に定めた適当な回数を設定すれば良い。またノイズ低減が不要な場合はこのステップは省略できる。

　ステップＳ３０４において、第一の領域取得処理部１１３は、二値画像Ｂ０または収縮済み二値画像Ｂ１に対してモルフォロジ演算の膨張処理を所定回数適用し、膨張処理済みの二値画像Ｂ２を出力する（膨張処理１）。この処理はＢ１において１－画素（造影血管領域（線状領域）を示す画素）に隣接する０－画素（背景を示す画素）を１－画素で置き換える処理である。これにより、上述した閾値処理や収縮処理あるいはライブ像Ｌとマスク像Ｍとの間の位置ずれによって生じた、本来ならば、つながっている造影血管領域をつなげる効果がある。膨張処理の適用回数は、画像解像度や撮影条件、背景領域の画素値Ｔｂｇ（閾値）、上述した収縮処理の適用回数に依存する。また所望の造影血管領域が、太い血管の中央部あるいは造影剤の濃い領域のみとする場合は膨張処理の適用回数を少なくするか、省略しても良い。以上の処理が第一の領域取得処理部１１３で行われる処理であり、得られた二値画像Ｂ２の１－画素が造影血管領域（線状領域）である。

　ステップＳ３０５において、第二の領域取得処理部１１４は、造影血管領域である二値画像Ｂ２を初期画像として膨張処理を行うことで、さらに造影血管周辺領域を１―画素とした二値画像Ｂ３を取得する（膨張処理２）。この膨張処理の適用回数は、画像解像度や所望する造影血管周辺領域の大きさを考慮して適当な回数を定める。

　ステップＳ３０６において、第二の領域取得処理部１１４は、以下の式５により、二値画像Ｂ３から二値画像Ｂ２を差分することで造影血管領域を除き、造影血管周辺領域のみを１－画素とした二値画像Ｂ４を取得する（二値画像間差分）。

　以上が第二の領域取得処理部１１４で行われる処理であり、得られた二値画像Ｂ４の１－画素が造影血管周辺領域である。

　上述した手法の他にも、造影血管領域を連結した領域と定義し、閾値処理にて得られた二値画像をラベリングし、最も面積の大きな領域や線状構造を持つ領域を造影血管領域として取得しても良い。また、領域取得の対象であるサブトラクション像（差分画像）が動画であることを利用し、１フレーム目に関しては上述の閾値処理とモルフォロジ演算で造影血管領域を求め、２フレーム目以降は前フレームの取得結果に基づいて取得処理を行っても良い。具体的には前フレームで取得した造影血管領域を開始領域とし、近傍領域で造影血管らしい領域を閾値処理や膨張処理で取得する方法を用いることができる。

　（位置合わせ処理）
　次に、図２のステップＳ２０４の位置合わせ処理について説明する。本実施形態では、ステップＳ２０４における位置合わせ処理は、様々な手法を用いることができる。ここでは、上述の造影血管領域を表す二値画像Ｂ２、及び造影血管周辺領域を表す二値画像Ｂ４に基づいて、マスク像Ｍの画素をずらすことで（ピクセルシフト）、ライブ像Ｌとの間で位置合わせをする方法を説明する。

　マスク像Ｍをピクセルシフトした画像Ｍ’は、ｘ軸方向のシフト量をｉ、ｙ軸方向のシフト量をｊとすると次の式６で表すことができる。

　ＷとＨはマスク像Ｍおよび画像Ｍ’の横サイズと縦サイズである。座標（ｘ－ｉ，ｙ－ｊ）がマスク像Ｍの外側となる場合は画素値が存在しないため、予め定めた任意の値ｄｕｍｍｙをＭ’（ｘ，ｙ）の値とする。

　画素をずらすピクセルシフトによる位置合わせ処理は、シフト量ｉ，ｊを予め定めたシフト範囲内で動かしながら画像Ｍ’を生成し、ライブ像Ｌと順次比較することで位置ずれが最小となる補正量として、シフト量ｉ，ｊを求める処理である。最大のシフト量をｓｍａｘとし、シフト範囲を（－ｓｍａｘ≦ｉ≦ｓｍａｘ，－ｓｍａｘ≦ｊ≦ｓｍａｘ）とする。シフト量がｉ，ｊの場合のライブ像Ｌと、ピクセルシフトした画像Ｍ’との間の位置ずれの評価値をＥ（ｉ，ｊ）とすれば、評価値Ｅ（評価関数）は、例えば次の式７で求めることができる。

　評価値Ｅが最小となるシフト量（ｉ，ｊ）によりマスク像Ｍをピクセルシフトした画像Ｍ’が、ステップＳ２０４において位置合わせ処理部１１５が出力する位置合わせ済みのマスク像である。式７は、ライブ像Ｌとピクセルシフトしたマスク像Ｍ’との間の画素値の差を二乗した値に対して、二値画像Ｂ２，Ｂ４が表す領域内で所定の重みづけを示す係数として、係数ａ，ｂを乗じて総和することを意味している。また、最大シフト量ｓｍａｘを考慮した範囲で総和をとることにより、シフト量による総和画素数の変動及びｄｕｍｍｙ値が評価値Ｅに影響しないようにしている。

　ここでａ，ｂは、それぞれ二値画像Ｂ２，Ｂ４が表す領域の評価値への寄与度を決める係数である。二値画像Ｂ２，Ｂ４に対し異なる重みづけとして、寄与度ａ，ｂを設定しているのは、二値画像Ｂ２で表す造影血管領域と、二値画像Ｂ４で表す造影血管領域周辺領域と、は異なる特性を持つと考えられるためである。すなわち、二値画像Ｂ４で表す造影血管周辺領域は、ライブ像では造影血管領域が存在せず、マスク像でも造影血管領域が存在しないため、理想的な位置合わせが行われたシフト量では評価値はゼロになる。一方、二値画像Ｂ２で表す造影血管領域は、ライブ像では造影血管領域が存在し、マスク像では造影血管領域が存在しないため、式７のような画素値の比較に基づく評価値では値はゼロにはならない。このため、寄与度をａ＜ｂのように設定することでより好ましい評価値を得ることができる。

　また、式８のように、二値画像Ｂ２，Ｂ４にそれぞれ関数ｆ，ｇを用いて評価値を求めても良い。例えば、二値画像Ｂ４で表される造影血管周辺領域に関しては、式７と同様に画素値に基づく評価値を算出するように関数ｇを定義する。一方、二値画像Ｂ２で表される造影血管領域に関しては、造影剤の有無を考慮した画素値ではなく血管内の構造を比較するために、エッジを比較するような関数ｆを定義すれば良い。位置合わせ処理部１１５は、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍに対してエッジ検出処理を施し、得られたエッジ情報に比較によりライブ像Ｌおよびマスク像Ｍの位置合わせを行うことができる。関数ｆは例えば、次の式９で表すことができる。

　式９は、マスク像Ｍ’とライブ像Ｌの注目画素（ｘ，ｙ）における横方向、及び縦方向の微分値を求め、評価値とするものである。

　（第二のサブトラクション像の生成）
　次に、ステップＳ２０５で説明した第二のサブトラクション像の生成処理を説明する。第二の画像間差分処理部１１２は、ライブ像Ｌからこの位置合わせ済みマスク像Ｍ’を差分して第二のサブトラクション像Ｓ２を生成する（式１０）。このとき、位置合わせ済みマスク像Ｍ’においてｄｕｍｍｙ値とした画素（ｘ－ｉ＜０，ｘ－ｉ≧Ｗ，ｙ－ｊ＜０，ｙ－ｊ≧Ｈ）は、第二のサブトラクション像においてもｄｕｍｍｙ値とする。

　以上の説明では、位置合わせ手法として、ピクセルシフトを用いる場合について説明したが、位置合わせ手法はピクセルシフトを用いる手法に限定されるものではない。例えば、マスク像生成とライブ像撮影の間に生じた被写体の動きによっては、回転、拡大または縮小等、パラメトリックな画像変形を用いても良い。また、マスク像とライブ像にそれぞれメッシュ状に制御点を配置し、各制御点においてマスク像とライブ像との間で対応関係を求め、制御点の移動と制御点間の画素値の補間を行うワーピングなどの非剛体レジストレーションを用いても良い。位置合わせ処理部１１５は、マスク像Ｍおよびライブ像Ｌを、それぞれ複数のメッシュに分割し、メッシュの節点を示す制御点をマスク像Ｍとライブ像Ｌとの間で対応づける。そして、位置合わせ処理部１１５は、制御点の移動量と、制御点以外のメッシュの位置については制御点間の移動量から補間した値と、を用いた非剛体レジストレーション処理により、マスク像およびライブ像の位置合わせを行うことも可能である。位置合わせ処理部１１５は、線状領域と周辺領域の位置の比較結果を用いた非剛体レジストレーション処理により、マスク像およびライブ像の間で対応する位置の移動量と、対応する位置の間を補間した移動量と、を補正量として取得する。取得した補正量に基づき、位置合わせ処理部１１５は、ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことが可能である。

　また、上記の説明では、マスク像生成部１１０においてマスク像を一枚生成し、ライブ像との位置合わせを行う方法を説明した。しかし、マスク像を予め複数枚生成し、ライブ像との位置合わせの代わりに最も位置ずれの少ないマスク像を選択しても良い。すなわち、異なる画像から生成したＮ枚のマスクＭｎ（ｎ＝１，．．．，Ｎ）が画像記憶部１０６に保存されている時、最適なマスク像を選択するための評価値は、式８と同様の関数ｆ，ｇを用いて次の式１１で表すことができる。

　このとき、評価値Ｅ（ｎ）を最小にするマスクＭｎが、第二の画像間差分処理部１１２への入力となる。

　さらに、マスク像の選択と位置合わせの両方を行うことで最適な位置合わせを行うものとしても良く、このとき、評価値は次の式１２で表すことができる。

　式１２においては、評価値Ｅ（ｉ，ｊ，ｎ）を最小にするマスクＭｎ、及びシフト量ｉ，ｊで位置合わせされた画像が、第二の画像間差分処理部１１２への入力となる。

　本実施形態では、ライブ像とマスク像との間の位置合わせを、第一のサブトラクション像から取得した造影血管領域とその周辺の画素に基づいて行う。これにより、特に臨床上興味のある造影血管領域においてモーションアーチファクトの低減が可能となる。

　（第２実施形態）
　本実施形態では、Ｘ線画像処理装置１００において、画像記憶部１０６に保存したＸ線動画像に対し、再度のモーションアーチファクトの低減を行う場合について説明する。Ｘ線画像処理装置１００は、第１実施形態で説明したＸ線動画撮影により得られたＸ線画像とマスク像とを画像記憶部１０６に保存しているものとする。

　Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの指示により、保存されているＸ線動画の再生、停止、コマ送り、コマ戻しなどの表示フレームの変更指定が可能である。また、Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの指示により、マスク像として使うフレーム番号などの条件を変更することが可能である。Ｘ線画像処理装置１００は、変更された条件に従い、画像記憶部１０６に保存されているＸ線画像をマスク像生成部１１０に入力する。マスク像生成部１１０は入力されたＸ線画像から新たな条件に従ってマスク像Ｍを生成し、画像記憶部１０６にマスク像Ｍとして出力する。

　Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの表示フレームあるいはマスク像Ｍの変更指示に従い、表示するＤＳＡ像の更新を行う。すなわち、ユーザにより指示された新しいフレームをライブ像Ｌとし、新しいマスク像Ｍと合わせて第一の画像間差分処理部１１１への入力とする。

　第一の画像間差分処理部１１１は、この新しいライブ像Ｌからマスク像Ｍを画像間差分した第一のサブトラクション像を生成し、表示部１０９に表示する。あるいは、Ｘ線画像処理装置１００は、この新しい入力に対して図２に示すフローチャートで説明したＤＳＡ像生成処理を適用し、生成したＤＳＡ像（第二のサブトラクション像）を表示部１０９に表示しても良い。

　また、Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの指示により、表示しているＤＳＡ像の関心領域の設定が可能である。ここで、ユーザからの指示は様々な方法が考えられる。ここでは、表示部１０９に表示しているサブトラクション像上で、操作部１０７のマウスポインタにより画素を座標指定するものとする。

　操作部１０７を介したユーザからの指示により再度のモーションアーチファクト低減を行う処理を、図４に示すフローチャートを用いてさらに説明する。

　ステップＳ４０１において、Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの指示に基づいて再度のモーションアーチファクト低減を行うサブトラクション像を生成するためのライブ像Ｌとマスク像Ｍとの組を画像記憶部１０６から読み出す。

　ステップＳ４０２において、Ｘ線画像処理装置１００は読み出されたライブ像Ｌとマスク像Ｍからサブトラクション像を生成し、表示部１０９にて表示する。このサブトラクション像は、第一の画像間差分処理部１１１の出力である第一のサブトラクション像でも良いし、図２に示すＤＳＡ像生成処理を経た第二のサブトラクション像でも良い。以降の説明では、単にサブトラクション像と呼ぶ。

　ステップＳ４０３において、Ｘ線画像処理装置１００は、操作部１０７を介したユーザからの指示に基づいてサブトラクション像で座標指定された画素を取得する。ここで座標指定される画素はサブトラクション像の造影血管領域内の一画素単位とする。

　ステップＳ４０４において、Ｘ線画像処理装置１００は、サブトラクション像と座標指定された画素を、第一の領域取得処理部１１３に入力し、第一の領域取得処理部１１３は造影血管領域を取得して出力する。

　ステップＳ４０５において、Ｘ線画像処理装置１００は、サブトラクション像と第一の領域取得処理部１１３が出力する造影血管領域を、第二の領域取得処理部１１４に入力し、第二の領域取得処理部１１４は造影血管周辺領域を取得して出力する。

　ステップＳ４０６において、Ｘ線画像処理装置１００は、造影血管領域、造影血管周辺領域、ステップＳ４０１にて読み出されたライブ像Ｌとマスク像Ｍを、位置合わせ処理部１１５に入力する。位置合わせ処理部１１５は、造影血管領域と造影血管周辺領域において、ライブ像Ｌとマスク像Ｍにおける画素間（画素集合間）の位置ずれを最小にする補正量を求め、ライブ像Ｌおよびマスク像Ｍの位置合わせを行う。位置合わせ処理部１１５は、位置合わせ処理として、例えば、マスク像を基準として、ライブ像をマスク像に対して位置合わせする。あるいは、位置合わせ処理部１１５は、位置合わせ処理として、例えば、ライブ像を基準として、マスク像をライブ像に対して位置合わせする。あるいは、位置合わせ処理部１１５は、ライブ像およびマスク像の両方を変形し、両者の位置合わせを行うものであってもよい。本実施形態では、説明を簡単にするために、ライブ像Ｌを基準として、マスク像Ｍをライブ像Ｌに対して位置合わせすることで位置合わせ済みマスク像Ｍ’’を取得し、位置合わせ処理部１１５の出力とする場合を説明する。

　ステップＳ４０７において、Ｘ線画像処理装置１００は、ライブ像と位置合わせ済みマスク像の組を第二の画像間差分処理部１１２に入力する。第二の画像間差分処理部１１２は、ライブ像Ｌから位置合わせ済みマスク像Ｍ’’を差分することで第三のサブトラクション像を生成し、出力する。

　Ｘ線画像処理装置１００は、この第三のサブトラクション像をＤＳＡ像として、表示部１０９に入力し、表示部１０９はＤＳＡ像の表示を行う。

　（造影血管領域の取得）
　本実施形態のステップＳ４０４における、ユーザから指定された座標に基づく造影血管領域の取得は、様々な手法を用いることができる。ここでは、座標指定された画素を開始点とした領域拡張法により、取得対象の二値画像Ｂ５を取得する手法を、図５に示すフローチャートを用いてさらに説明する。取得対象の二値画像Ｂ５において、造影血管領域には１が設定され、それ以外の背景領域には０が設定される。

　ステップＳ５０１において、第一の領域取得処理部１１３は、サブトラクション像Ｓにおいて座標指定された画素（ｘ０，ｙ０）の画素値Ｓ（ｘ０，ｙ０）を参照画素値Ｖ０として取得する。第一の領域取得処理部１１３は、参照画素値Ｖ０として、画素値Ｓ（ｘ０，ｙ０）をそのまま用いることが可能である。また、第一の領域取得処理部１１３は、以下の式１３に従って、ノイズを考慮して画素（ｘ０，ｙ０）の周辺画素（ｘ－Ｗ～ｘ＋Ｗ，ｙ－Ｗ～ｙ＋Ｗ）の画素値の平均値を算出して用いることも可能である。

　ステップＳ５０２において、第一の領域取得処理部１１３は、二値画像Ｂ５において、画素（ｘ０，ｙ０）の画素値を１、それ以外の背景領域を０で初期化する。さらに、第一の領域取得処理部１１３は、画素（ｘ０、ｙ０）を、先入れ先出しを行うデータ構造であるキューに入れる。

　ステップＳ５０３において、第一の領域取得処理部１１３は、キューから画素を一つ取り出し、注目画素Ｐｔ＝（ｘｔ，ｙｔ）とする。

　ステップＳ５０４において、第一の領域取得処理部１１３は、座標指定された画素を始点とした注目画素Ｐｔの近傍画素Ｐｎを取得する。ここでは説明を簡単にするために近傍画素は上下左右の４近傍Ｐｎ（１≦ｎ≦４）、Ｐ１＝（ｘｔ、ｙｔ－１），Ｐ２＝（ｘｔ、ｙｔ＋１），Ｐ３＝（ｘｔ－１、ｙｔ），Ｐ４＝（ｘｔ＋１、ｙｔ）とする。

　ステップＳ５０５において、第一の領域取得処理部１１３は、近傍画素Ｐｎの二値画像上Ｂ５での画素値Ｂ５ｎ＝Ｂ５（Ｐｎ）と、近傍画素Ｐｎに対応するサブトラクション像Ｓの画素の画素値Ｖｎ（第一の差分画像上の画素の画素値）を取得する。第一の領域取得処理部１１３は、サブトラクション像Ｓの画素値Ｖｎとして、画素の値をそのまま用いて、Ｖｎ＝Ｓ（Ｐｎ）として用いることが可能である。また、第一の領域取得処理部１１３は、サブトラクション像Ｓの画素値Ｖｎとして、式１３に従い、ノイズを考慮して近傍画素Ｐｎの周辺画素の画素値の平均値を用いることも可能である。

　ステップＳ５０６において、第一の領域取得処理部１１３は、Ｂ５ｎとＶｎ（１≦ｎ≦４）の値に基づき、二値画像Ｂ５の値の更新を行う。第一の領域取得処理部１１３は、例えば、次の式１４のように二値画像Ｂ５の値の更新を行う。

　ここで、｜　｜は絶対値記号であり、Ｔｒａｎｇｅは撮影条件や使用する造影剤濃度を考慮して定められる閾値である。式１４を用いれば、二値画像Ｂ５の値が０から１に更新されるのは、更新前の値であるＢ５ｎが０であり、かつＶｎの値が、画素Ｐｎが取得対象である造影血管領域らしい特徴を持つと判定される画素である。更に、式１４において二値画像Ｂ５の値が０から１に更新された画素Ｐｎは、新しくキューに追加される。すなわち、本実施形態では、第一の領域取得処理部１１３は、ステップＳ５０１で求めた参照画素値Ｖ０との差の絶対値が所定の閾値Ｔｒａｎｇｅに収まる場合、造影血管領域らしい特徴を持つと判定する。第一の領域取得処理部１１３は二値画像Ｂ５の値の更新、及びキューへの画素の追加を行う。

　ステップＳ５０６において、第一の領域取得処理部１１３は、キューに画素が入っているか、空になっているかを判定する。キューに画素がある場合（Ｓ５０７－Ｙｅｓ）、第一の領域取得処理部１１３は処理をステップＳ５０３に戻し、ステップＳ５０３以降の同様の処理を繰り返す。ステップＳ５０７の判定で、キューが空であれば（Ｓ５０７－Ｎｏ）、処理を終了する。

　領域拡張処理を用いる手法によれば、第一の領域取得処理部１１３はユーザが座標指定した画素に連結し、かつ造影血管領域らしい画素値を持つ画素の集合を取得し、二値画像Ｂ５として出力する。

　以上の説明では、ユーザが座標指定した画像上の一画素を開始点とした領域拡張法による方法を述べたが、本実施形態が意図する造影血管領域の取得手法はこれに限られるものではない。例えば、ユーザが特に位置合わせをしたい造影血管領域の始点と終点の二点を座標指定し、第一の領域取得処理部１１３は指定された二点に基づいてその間に存在する造影血管領域を取得しても良い。具体的には二点間を結ぶ帯状の領域を領域取得の対象範囲として限定し、上述した閾値処理とモルフォロジ演算に基づく手法や領域拡張法を用いて造影血管領域を取得することが可能である。

　また、本実施形態では対象がすでに撮影され画像記憶部１０６に保存された画像であることから時間的に前後するライブ像を画像記憶部１０６から読み出して利用することで領域取得処理の取得精度を高めることもできる。具体的には、領域取得の対象フレームの時間的に前後するフレームでは造影血管領域が大きく変動しないことから、各フレームの取得結果がフレーム間で連続することを考慮した領域取得が適用可能である。

　本実施形態では、ライブ像とマスク像との間の位置合わせを、ユーザによる簡単な指示に基づいて取得した造影血管領域を用いて行う。これにより、特にユーザが興味のある造影血管領域においてモーションアーチファクトの低減が可能となる。

　（第３実施形態）
　図１に示した各部は専用のハードウェアにより構成しても良いが、ハードウェアの機能構成をソフトウェアにより実現することも可能である。この場合、図１に示す各部の機能は、情報処理装置にソフトウェアをインストールし、ソフトウェアの実行による画像処理方法を情報処理装置の演算機能を利用して実現することができる。ソフトウェアの実行により、例えば、２次元Ｘ線センサ１０４が出力する動画像の各フレームに対して前処理を行って造影剤流入前後のマスク像Ｍ及びライブ像Ｌを取得する。画像間差分処理工程にてサブトラクション像が取得される。

　図６は、情報処理装置のハードウェア構成、及びその周辺機器の構成を示すブロック図である。情報処理装置１０００は、撮像装置２０００と接続しており、互いにデータ通信が可能な構成となっている。

　ＣＰＵ１０１０は、ＲＡＭ１０２０やＲＯＭ１０３０に格納されているプログラムやデータを用いて情報処理装置１０００の全体的な制御を行うとともに、プログラムの実行により予め定められた画像処理に関する演算処理を実行することが可能である。

　ＲＡＭ１０２０は、光磁気ディスク１０６０やハードディスク１０５０からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するためのエリアを備える。更にＲＡＭ１０２０は、撮像装置２０００から取得したマスク像及びライブ像、サブトラクション像等の画像データを一時的に記憶するためのエリアを備える。また、ＲＡＭ１０２０は、ＣＰＵ１０１０が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアも備える。ＲＯＭ１０３０は、情報処理装置１０００の設定データや、ブートプログラムなどを格納する。

　ハードディスク１０５０は、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、図１に示した各部が行う各処理をコンピュータが備えるＣＰＵ１０１０に実行させるためのプログラムやデータを保持している。そして、これらはＣＰＵ１０１０による制御に従って適宜、ＲＡＭ１０２０にロードされ、ＣＰＵ１０１０（コンピュータ）による処理対象となる。また、マスク像及びライブ像、サブトラクション像のデータをこのハードディスク１０５０に保存することも可能である。

　光磁気ディスク１０６０は、情報記憶媒体としての一例であり、ハードディスク１０５０に保存されているプログラムやデータの一部若しくは全部をこの光磁気ディスク１０６０に格納することが可能である。

　マウス１０７０、キーボード１０８０は、情報処理装置１０００の操作者が操作することで、操作部１０７による関心領域の座標指定など、各種の指示をＣＰＵ１０１０に対して入力することができる。

　プリンタ１０９０は、表示部１０９に表示された画像を記録媒体上に印刷出力することが可能である。表示装置１１００は、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＣＰＵ１０１０による処理結果を画像や文字などでもって表示することが可能である。例えば、図１に示した各部により処理され、最終的に表示部１０９から出力された画像を表示することが可能である。この場合、表示部１０９は、表示装置１１００に画像を表示するための表示制御部として機能する。バス１０４０は、情報処理装置１０００内の各部を繋ぎ、各部の間でデータの送受信を行うことを可能にする。

　（撮像装置２０００）
　次に、撮像装置２０００について説明する。撮像装置２０００は、例えば、Ｘ線透視装置のような、造影剤流入中の動画像を撮像することが可能であり、撮像された画像データは情報処理装置１０００に送信される。なお、画像データは複数をまとめて情報処理装置１０００に送信するようにしても良いし、撮像の都度、順次、画像データの送信を行うようにしてもよい。

　（その他の実施形態）
　また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０１３年１１月１３日提出の日本国特許出願特願２０１３－２３５３８７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　造影剤流入前の被写体を撮像したマスク像と造影剤流入後のライブ像との間で差分処理を行うことで第一の差分画像を生成する第一の差分処理手段と、
　前記第一の差分画像における画素値の分布を用いて、造影剤が流入した領域を示す線状領域を取得する第一の取得処理手段と、
　前記線状領域に隣接する画素の画素値を用いて、前記線状領域の周辺領域を前記第一の差分画像から取得する第二の取得処理手段と、
　前記線状領域と前記周辺領域とを用いた位置の比較により、前記ライブ像および前記マスク像の画素間の位置合わせを行う位置合わせ処理手段と、
　を備えることを特徴とするＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせがなされた、前記ライブ像および前記マスク像の間で差分処理を行うことで第二の差分画像を生成する第二の差分処理手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記位置の比較により、前記ライブ像および前記マスク像における画素間の位置ずれを最小にする補正量を求め、前記補正量を用いて前記ライブ像およびマスク像の位置合わせを行う
　ことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記ライブ像と、画素をずらしたマスク像との間の画素値の差を示す項と、前記線状領域および前記周辺領域に対して異なる重みづけを設定した係数の項と、を有する評価関数を最小にする画素のずらし量を、前記補正量として取得することを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記補正量に応じて、前記ライブ像およびマスク像の間で対応する画素の位置をずらして、前記ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項３または４に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記補正量に応じて、回転、拡大、または縮小による画像変形により、前記ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記位置の比較結果を用いた非剛体レジストレーション処理により、前記マスク像および前記ライブ像の間で対応する位置の移動量と、前記対応する位置の間を補間した移動量と、を前記補正量として取得して、前記ライブ像およびマスク像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記ライブ像および前記マスク像に対してエッジ検出処理を施し、得られたエッジ情報の比較により前記ライブ像および前記マスク像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記補正量を用いた位置合わせ処理として、前記マスク像を基準として、前記ライブ像を前記マスク像に対して位置合わせすることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記補正量を用いた位置合わせ処理として、前記ライブ像を基準として、前記マスク像を前記ライブ像に対して位置合わせすることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、前記補正量を用いた位置合わせ処理として、前記ライブ像および前記マスク像を変形し、前記ライブ像および前記マスク像の位置合わせを行うことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記位置合わせ処理手段は、
　前記線状領域と前記周辺領域とを用いた位置の比較により、複数のマスク像の中から、前記ライブ像との間の位置ずれが最も小さくなるマスク像を選択し、
　前記第二の差分処理手段は、
　前記ライブ像および前記選択されたマスク像の間で差分処理を行うことで前記第二の差分画像を生成する
　ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像処理装置。
　前記第一の取得処理手段は、
　前記第一の差分画像における画素値の分布から最頻値となる画素値を、前記前記第一の差分画像の背景領域の画素値として算出する算出手段と、
　前記背景領域の画素値を閾値とした閾値処理により、前記線状領域および前記周辺領域を表す二値画像を取得する閾値処理手段と、
　を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像処理装置。
　前記第一の取得処理手段は、
　前記二値画像において孤立した線状領域を示す画素を、前記背景領域を示す画素に置き換える収縮処理を行う収縮処理手段を更に有することを特徴とする請求項１３に記載のＸ線画像処理装置。
　前記第一の取得処理手段は、
　前記閾値処理手段により取得された前記二値画像、または、前記収縮処理が行われた前記二値画像に対して、前記線状領域に隣接する背景領域を示す画素を、前記線状領域を示す画素に置き換える膨張処理を行う膨張処理手段を更に有することを特徴とする請求項１４に記載のＸ線画像処理装置。　
　前記第一の取得処理手段は、
　前記第一の差分画像において座標指定された画素の画素値を参照画素値として取得する取得手段と、
　取得対象の二値画像の画素値を初期化する初期化手段と、
　前記座標指定された画素を始点とした注目画素を取得する取得手段と、
　前記注目画素の近傍画素を取得する取得手段と、
　前記近傍画素の二値画像上の画素値と、前記近傍画素に対応する前記第一の差分画像上の画素の画素値とを取得する取得手段と、
　前記第一の差分画像上の画素の画素値と参照画素値との比較結果、および前記二値画像上の画素値、を用いて、前記二値画像上の画素値の値を更新する更新手段と、
　を有することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置。
　前記参照画素値は、前記座標指定された画素の周辺画素の画素値の平均値として取得されることを特徴とする請求項１６に記載のＸ線画像処理装置。
　前記近傍画素の周辺画素の画素値の平均値を用いて、前記第一の差分画像上の画素の画素値は取得されることを特徴とする請求項１６に記載のＸ線画像処理装置。
　前記第二の取得処理手段は、
　前記膨張処理手段から出力された二値画像に対して、前記膨張処理を行う第二の膨張処理手段と、
　前記第二の膨張処理手段で前記膨張処理された二値画像から、前記膨張処理手段で前記膨張処理された二値画像を差分することで、前記周辺領域を取得する差分処理手段と、　
　を更に有することを特徴とする請求項１５に記載のＸ線画像処理装置。　
　前記第一の差分画像あるいは前記第二の差分画像を表示する表示手段と、
　前記表示手段に表示された画像上の一部の画素を指定する指定手段と、
　を更に備え、　
　前記第一の取得処理手段は、前記第一の差分画像における画素値の分布および前記指定された画素を用いて、前記線状領域を取得し、
　前記第二の領域取得手段は、前記線状領域に隣接する画素の画素値および前記指定された画素の画素値を用いて、前記線状領域の周辺領域を前記第一の差分画像から取得し、
　前記位置合わせ処理手段は、前記線状領域と前記周辺領域とを用いた位置の比較により、前記ライブ像および前記マスク像の画素間の位置合わせを行い、
　前記第二の差分処理手段は、前記位置合わせがなされた、前記ライブ像および前記マスク像の間で差分処理を行うことで前記第二の差分画像を生成することを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像処理装置。
　Ｘ線画像処理方法であって、
　造影剤流入前の被写体を撮像したマスク像と造影剤流入後のライブ像との間で差分処理を行うことで第一の差分画像を生成する第一の差分処理工程と、
　前記第一の差分画像における画素値の分布を用いて、造影剤が流入した領域を示す線状領域を取得する第一の取得処理工程と、
　前記線状領域に隣接する画素の画素値を用いて、前記線状領域の周辺領域を前記第一の差分画像から取得する第二の取得処理工程と、
　前記線状領域と前記周辺領域とを用いた位置の比較により、前記ライブ像および前記マスク像の画素間の位置合わせを行う位置合わせ処理工程と、
　を有することを特徴とするＸ線画像処理方法。
　前記位置合わせがなされた、前記ライブ像および前記マスク像の間で差分処理を行うことで第二の差分画像を生成する第二の差分処理工程を更に有することを特徴とする請求項２１に記載のＸ線画像処理方法。
　コンピュータを、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。