WO2020188970A1

WO2020188970A1 - 表示制御装置、放射線撮影システム及びプログラム

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Publication number: WO2020188970A1
Application number: PCT/JP2020/000834
Authority: WO
Inventors: 典広松坂
Original assignee: コニカミノルタ株式会社
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-09-24
Also published as: JP2022068387A

Abstract

タルボ撮影装置により撮影されたモアレ縞画像から生成された二以上の画像に対して数値分析処理を行う際の条件設定を容易かつ適切に行えるようにする。　コントローラーの制御部によれば、放射線撮影装置により撮影されたモアレ縞画像から二以上の画像を生成して表示部に表示し、表示された画像のうち一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、表示部に表示された他の画像に対しても連動して設定された数値分析処理条件を適用して、表示部に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示部に表示させる。

Description

表示制御装置、放射線撮影システム及びプログラム

　本発明は、表示制御装置、放射線撮影システム及びプログラムに関する。

　従来、タルボ効果を利用するタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置（タルボ撮影装置）が知られている。タルボ効果とは、一定の周期でスリットが設けられた第１格子を、干渉性の光が透過すると、光の進行方向に一定周期でその格子像を結ぶ現象をいう。この格子像は自己像と呼ばれ、タルボ干渉計は自己像を結ぶ位置に第２格子を配置し、この第２格子をわずかにずらすことで生じるモアレ縞を測定する。第２格子の前に物体を配置するとモアレが乱れることから、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計によりＸ線撮影を行うのであれば、第１格子の前に被写体を配置して干渉性Ｘ線を照射し、得られたモアレ縞の画像を演算することによって被写体の表示用画像を得ることが可能である（例えば、特許文献１参照）。

　タルボ撮影装置で撮影されたモアレ縞画像に基づいて生成される画像には、小角散乱画像、微分位相画像、吸収画像がある。小角散乱画像は、微小構造でのＸ線の散乱を画像化したものである。微分位相画像は、被写体によるＸ線の屈折率差を画像化したものである。吸収画像は、被写体によるＸ線の吸収を画像化したもので、従来からの単純Ｘ線画像と同等の画像ある。

　このように、小角散乱画像、微分位相画像、吸収画像は、同一タイミングで撮影された被写体の異なる特徴を画像化したものであるため、これらのうちの２以上の画像を用いて、被写体（サンプル）の正常／異常や合格／不合格の判断等が行われている。その際、画像の観察だけでは判断が難しいため、各画像にＲＯＩ（関心領域）を設定してプロファイル等の数値分析結果を表示させて判断が行われている。

　例えば、生体サンプルを撮影して骨粗鬆症などの症例を診断する際、小角散乱画像と吸収画像の両方を参照して診断が行われる。この際、画像上では違いを判別することが難しいため、各画像にＲＯＩを指定し、それぞれの画像の縦横のプロファイルを表示させて診断が行われている。
　また、例えば、工業製品の検査の際、応力（例えば引っ張り）を加えた状態で撮影し、内部構造の破断は小角散乱画像、表面の破断は微分位相画像により判断することが行われている。その際、それぞれの画像のプロファイルを表示させて、総合的な破断状態を判断することが行われている。

特開２０１５－１５０１８５号公報

　しかしながら、複数の画像のそれぞれにＲＯＩや数値分析の種類等の数値分析処理条件を設定することは煩雑である。また、複数の画像の同じ位置にＲＯＩを設定しなければ正確な判断を行うことができないが、複数の画像の同じ位置にＲＯＩを設定することは難しく、画像によってＲＯＩの設定位置がずれてしまう場合があった。

　本発明の課題は、タルボ撮影装置により撮影されたモアレ縞画像から生成された二以上の画像に対して数値分析処理を行う際の条件設定を容易かつ適切に行えるようにすることである。

　上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の表示制御装置は、
　タルボ撮影装置を用いて被写体に放射線撮影を行うことにより得られたモアレ縞画像に基づいて生成された少なくとも二以上の画像を取得する画像取得部と、
　前記画像取得部により取得された二以上の画像を表示部に表示させる制御部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記表示部に表示された一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、前記表示部に表示された他の画像に対しても連動して前記設定された数値分析処理条件を適用して、前記表示部に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて前記表示部に表示させる。

　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
　前記数値分析処理条件の設定には、前記画像内への関心領域の設定及び前記数値分析処理の種類の設定が含まれ、
　前記数値分析処理の種類には、前記画像内に設定された関心領域内の信号値のプロファイル、ヒストグラム、又は箱ひげ図を生成する処理が含まれる。

　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
　前記制御部は、前記二以上の画像を前記表示部に並べて一覧表示させる。

　請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載の発明において、
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果をそれぞれの画像と並べて前記表示部に表示させることにより、前記数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示させる。

　請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の発明において、
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果を示す識別画像を生成して、生成した識別画像を前記それぞれの画像と並べて前記表示部に表示させることにより、前記数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示させる。

　請求項６に記載の発明は、請求項１～５のいずれか一項に記載の発明において、
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果を示す二以上のグラフを生成して、生成した二以上のグラフを重ねて前記表示部に表示させる。

　請求項７に記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載の発明において、
　前記制御部は、さらに、前記表示部に表示された画像に対する表示条件として拡大、縮小、回転、又は反転が設定された場合に、前記表示部に表示された全ての画像に対して前記設定された表示条件を適用して前記二以上の画像を表示させる。

　請求項８に記載の発明の放射線撮影システムは、
　タルボ撮影装置と、
　請求項１～７のいずれか一項に記載の表示制御装置と、
　を備える。

　請求項９に記載の発明のプログラムは、
　コンピューターを、
　タルボ撮影装置を用いて被写体に放射線撮影を行うことにより得られたモアレ縞画像に基づいて生成された少なくとも二以上の画像を取得する画像取得部、
　前記画像取得部により取得された二以上の画像を表示部に表示させる制御部、
　として機能させ、
　前記制御部は、前記表示部に表示された一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、前記表示部に表示された他の画像に対しても連動して前記設定された数値分析処理条件を適用して、前記表示部に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて前記表示部に表示させる。

　本発明によれば、タルボ撮影装置により撮影されたモアレ縞画像から生成された二以上の画像に対して数値分析処理を行う際の条件設定を容易かつ適切に行うことが可能となる。

本発明の実施形態における放射線撮影システムの全体構成例を示す図である。マルチスリットの平面図である。第１格子のフォルダー、支持部、駆動部を模式的に示す図である。図１のコントローラーの機能的構成を示すブロック図である。タルボ干渉計の原理を説明する図である。図４の制御部により実行される画像生成表示処理を示すフローチャートである。Ｍ＝４として上述の縞走査法により撮影したモアレ縞画像の任意の１画素の信号値をプロットしたグラフである。ビューアー画面の一例を示す図である。数値分析結果が表示されたビューアー画面の一例を示す図である。ビューアー画面の他の例を示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

（放射線撮影システムの構成）
　図１は、本発明の実施形態に係る放射線撮影システム１００Ａを模式的に示した図である。
　図１に示すように、放射線撮影システム１００Ａは、放射線撮影装置１Ａとコントローラー５を備える。放射線撮影装置１Ａはタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影を行うタルボ撮影装置である。コントローラー５は当該Ｘ線撮影により得られたモアレ縞画像を用いて表示用の画像等を生成する。なお、以下の説明では、Ｘ線を用いて撮影を行う放射線撮影システムを例にとり説明するが、他の放射線、例えば、中性子線、ガンマ線等を用いてもよい。

　放射線撮影装置１Ａは、図１に示すように、放射線源１１と、マルチスリット１２、絞り１１２、付加フィルター１１３を含む第１のカバーユニット１２０と、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５を含む第２のカバーユニット１３０と、放射線検出器１６と、支柱１７と、本体部１８と、基台部１９１と、基台部１９２と、を備える。放射線源１１及び第１のカバーユニット１２０は、基台部１９１を介して支柱１７に取り付けられている。また、第２のカバーユニット１３０及び放射線検出器１６は、基台部１９２を介して支柱１７に取り付けられている。放射線撮影装置１Ａは縦型であり、放射線源１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、放射線検出器１６は、この順序に重力方向であるｚ方向に配置されている。

　放射線源１１は、Ｘ線管を備え、当該Ｘ線管によりＸ線を発生させてｚ方向（重力方向）にＸ線を照射する。Ｘ線管としては、例えばクーリッジＸ線管や回転陽極Ｘ線管を用いることができる。陽極としては、タングステンやモリブデンを用いることができる。
　放射線源１１の焦点径は、０．００１～３（mm）が好ましく、さらに好ましくは０．１～１（mm）である。
　なお、縦型の放射線撮影装置１Ａでは、放射線源１１を最上部に固定しているため、放射線源１１の振動による格子位置関係のずれが発生し、モアレ縞画像の生成に大きな影響を与える。そこで、放射線源１１を制振材で支え、高周波の振動を軽減することが好ましい。

　第１のカバーユニット１２０は、放射線源１１の直下に設けられたユニットである。第１のカバーユニット１２０は、図１に示すように、マルチスリット１２、絞り１１２、付加フィルター１１３等を備えて構成されている。第１のカバーユニット１２０の各構成要素は、カバー部材に覆われて保護されている。

　マルチスリット１２（Ｇ０格子）は回折格子であり、図２に示すように、放射線照射軸方向（ここではｚ方向）と直交するｘ方向に複数のスリットが所定間隔で配列されて設けられている。マルチスリット１２はシリコンやガラスといった放射線の吸収率が低い材質の基板上に、タングステン、鉛、金といった放射線の遮蔽力が大きい、つまり放射線の吸収率が高い材質により形成される。例えば、フォトリソグラフィーによりレジスト層がスリット状にマスクされ、ＵＶが照射されてスリットのパターンがレジスト層に転写される。露光によって当該パターンと同じ形状のスリット構造が得られ、電鋳法によりスリット構造間に金属が埋め込まれて、マルチスリット１２が形成される。

　マルチスリット１２のスリット周期（格子周期）は１～６０（μｍ）である。スリット周期は、図２に示すように隣接するスリット間の距離を１周期とする。スリットの幅（各スリットのスリット周期方向（ｘ方向）の長さ）はスリット周期の１～６０（％）の長さであり、さらに好ましくは１０～４０（％）である。スリットの高さ（ｚ方向の高さ）は１～５００（μｍ）であり、好ましい高さは照射するＸ線のエネルギーにより異なる。
　マルチスリット１２は、格子フォルダーに支持されて基台部１９１に取り付けられている。

　絞り１１２は、放射線源１１から照射されるＸ線の照射領域を制限する。
　付加フィルター１１３は、アルミニウム又は銅等により構成され、放射線源１１から照射されるＸ線の中から撮影に寄与しない低エネルギー成分を除去するものである。

　第２のカバーユニット１３０は、図１に示すように、被写体台１３、第１格子１４及び第２格子１５を備えて構成されている。第２のカバーユニット１３０は、上面が被写体台１３となっており、被写体台１３の周囲をカバー部材で覆うことにより、被写体や撮影者の接触によるダメージや塵埃の侵入から内部の構成要素を保護している。また、ユニット内の温度が外気の影響を受けにくくなるため、第１格子１４及び第２格子１５の熱膨張等による格子位置の変動を低減することができる。また、よりユニット内の温度変動を少なくするために、送風ファンや、水冷機構を配置してもよい。

　被写体台１３は、被写体を載置するための台である。
　第１格子１４（Ｇ１格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。第１格子１４は、マルチスリット１２と同様にＵＶを用いたフォトリソグラフィーによって形成することもできるし、いわゆるＩＣＰ法によりシリコン基板に微細細線で深掘加工を行い、シリコンのみで格子構造を形成することとしてもよい。第１格子１４のスリット周期は１～２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の２０～７０（％）であり、好ましくは３５～６０（％）である。スリットの高さは１～１００（μｍ）である。

　第１格子１４は、図３に示すように、格子フォルダー１４１により保持されている。格子フォルダー１４１の格子移動方向（ｘ方向）に平行な両辺には、第２のカバーユニット１３０の壁面に取り付けられた、格子フォルダー１４１を支持するための支持部１４２が設けられている。支持部１４２には、格子フォルダー１４１がｚ方向と直交するｘ方向に移動するように案内するためのスライド機構が設けられている。また、格子フォルダー１４１の格子移動方向に直交する辺には、第１格子１４をｘ方向に移動させるための駆動部１４３が設けられている。駆動部１４３は、例えば、ピエゾアクチュエーター等により構成され、本体部１８の制御部の指示に応じて、ナノオーダーの精度で格子フォルダー１４１に保持された第１格子１４をｘ方向に移動可能となっている。

　ここで、格子フォルダー１４１は、金属や強化プラスチック等で構成され、或る程度重みがあるため、本実施形態のように放射線撮影装置１Ａを縦型の構成とした場合、格子フォルダー１４１の格子移動方向に平行な辺の片側のみを支持して移動させると、支持された側と反対側の辺が追従できずに平行移動できない場合がある。そこで、本実施形態では、図３に示すように、格子フォルダー１４１の両辺を支持部１４２により支持するようにすることにより、第1格子１４がｘ方向に平行移動できるような構成としている。

　第２格子１５（Ｇ２格子）は、マルチスリット１２と同様に、放射線照射軸方向であるｚ方向と直交するｘ方向に複数のスリットが配列されて設けられた回折格子である。第２格子１５もフォトリソグラフィーにより形成することができる。第２格子１５のスリット周期は１～２０（μｍ）である。スリットの幅はスリット周期の３０～７０（％）であり、好ましくは３５～６０（％）である。スリットの高さは１～１００（μｍ）である。第２格子１５は、第１格子１４と同様に、格子フォルダーにより保持されている。また、格子フォルダーの格子移動方向（ｘ方向）に平行な両辺には、第２のカバーユニット１３０の壁面に取り付けられた、格子フォルダーを支持するための支持部が設けられている。

　放射線検出器１６は、照射された放射線に応じて電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、当該変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取る。放射線検出器１６の画素サイズは１０～３００（μｍ）であり、さらに好ましくは５０～２００（μｍ）である。放射線検出器１６は第２格子１５に当接するように基台部１９２に位置を固定することが好ましい。第２格子１５と放射線検出器１６間の距離が大きくなるほど、放射線検出器１６により得られるモアレ縞画像がボケるからである。

　放射線検出器１６としては、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いることができる。
ＦＰＤには、放射線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、放射線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
　また、放射線検出器１６としては、第２格子１５の強度変調効果を与えた放射線検出器を使用しても良い。例えば、シンチレーターに第２格子１５のスリットと同等の周期および幅で不感領域を与えるために、シンチレーターに溝を掘り、格子状のシンチレーターとしたスリットシンチレーター検出器を放射線検出器１６として用いても良い（参照文献１：Simon Rutishauser et al.,「Structured scintillator for hard x-ray grating interferometry」，APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 171107 (2011)）。この構成の放射線検出器１６は、第２格子１５と放射線検出器１６とを兼ね備えたものであるため、第２格子１５を別途設ける必要はない。即ち、スリットシンチレーター検出器を備えることは、第２格子１５と放射線検出器１６を備えていることと同じである。

　支柱１７は、２本の支柱により構成され、基台部１９１、１９２を介して、放射線源１１、マルチスリット１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、放射線検出器１６等を支持する。
　ここで、縦型の放射線撮影装置１Ａでは、放射線源１１を最上部に固定しているため、放射線源１１による振動による格子位置関係のずれが発生し、モアレ縞画像の生成に大きな影響を与える。しかし、耐震構造とするために支柱を大きく又は３本以上とすると、被写体を回転させて撮影することが難しくなる。そこで、本実施形態では、図１に示すように、２本の支柱１７間を連結板２１で連結する。２本の支柱１７が独立しているとそれぞれが振動により揺れて低周波な揺れが発生してしまうが、連結して一体化させることにより、低周波の揺れを抑えることができる。また、第２のカバーユニット１３０の側面上部と各支柱１７を連結板２２で連結することで、支柱１７と第２のカバーユニット１３０の相対的な振動を抑制することができる。さらに、図１に示すように、放射線撮影装置１Ａのベース板２３をアンカーで固定して、装置全体の振動を抑える構成とすることが好ましい。

　本体部１８は、制御部、照射スイッチを含む操作部、表示部、通信部、記憶部等を備えたコンピューター装置である。本体部１８の制御部は、本体部１８外の各部（例えば、放射線源１１、放射線検出器１６、駆動部１４３等）に接続されており、例えば、操作部から入力される撮影条件の設定情報に従って、放射線源１１からの放射線照射のタイミングや放射線照射条件、放射線検出器１６による画像信号の読取タイミング、第１格子１４の移動等を制御して撮影を行い、モアレ縞画像を生成する。そして、生成したモアレ縞画像を通信部を介してコントローラー５に送信する。

　なお、放射線撮影装置１Ａは、上側に設けられた放射線源１１から下方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成されている場合（いわゆる縦型の場合）として説明したが、これに限らず、下側に設けられた放射線源１１から上方の被写体に向けてＸ線を照射するように構成してもよい。また、Ｘ線を水平方向（いわゆる横型の場合）に照射するなど任意の方向に照射するように構成することも可能である。ただし、縦型の場合、被写体の設置に際して固定冶具などを用いずに撮影できるケースがほとんどであり、保持具や固定台によって被写体像の投影像を遮蔽してしまうことがないため、好ましい。また、Ｘ線の点線源の性質上、撮影範囲を大きくする場合は、格子を湾曲させる必要がある。このとき、縦型では面で重力を受けるため、構造を保ちやすいので好ましいが、横型では格子の王像が歪みやすく、画像への影響がでてしまう。

　コントローラー５は、Ｘ線撮影により得られたモアレ縞画像を用いて表示用の画像を生成し、生成した画像を表示する装置であり、本発明の表示制御装置としての機能を有する。
　図４は、コントローラー５の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、コントローラー５は、制御部５１、操作部５２、表示部５３、通信部５４、記憶部５５により構成され、各部はバスにより接続されている。

　制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部５１のＣＰＵは、操作部５２の操作に応じて、記憶部５５に記憶されているシステムプログラムや後述する画像生成表示処理を始めとする各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、コントローラー５各部の動作を集中制御する。

　操作部５２は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、ユーザーによるキーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部５１に出力する。また、操作部５２は、表示部５３の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部５１に出力する。

　表示部５３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、制御部５１から入力される表示信号の指示に従って、操作部５２からの入力指示やデータ等を表示する。

　通信部５４は、放射線撮影装置１Ａとデータ送受信を行うためのインターフェースを有する。なお、コントローラー５と放射線撮影装置１Ａとの通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。

　記憶部５５は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部５５は、制御部５１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部５１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

（放射線撮影システムの動作）
　ここで、上記放射線撮影装置１Ａのタルボ・ロー干渉計による撮影方法を説明する。
　図５に示すように、放射線源１１から照射されたＸ線が第１格子１４を透過すると、透過したＸ線がｚ方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像といい、自己像が形成される現象をタルボ効果という。自己像を結ぶ位置に第２格子１５が自己像と概ね平行に配置され、第２格子１５を透過したＸ線によりモアレ縞画像（図５においてＭｏで示す）が得られる。即ち、第１格子１４は、周期パターンを形成し、第２格子１５は周期パターンをモアレ縞に変換する。放射線源１１と第１格子１４間に被写体（図５においてＨで示す）が存在すると、被写体によってＸ線の位相がずれるため、図５に示すようにモアレ縞画像上のモアレ縞は被写体の辺縁を境界に乱れる。このモアレ縞の乱れを、モアレ縞画像を処理することによって検出し、被写体像を画像化することができる。これがタルボ干渉計の原理である。

　放射線撮影装置１Ａでは、放射線源１１と第１格子１４との間の放射線源１１に近い位置に、マルチスリット１２が配置され、タルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影が行われる。タルボ干渉計は放射線源１１が理想的な点線源であることを前提としているが、実際の撮影にはある程度焦点径が大きい焦点が用いられるため、マルチスリット１２によってあたかも点線源が複数連なってＸ線が照射されているかのような効果が得られる。これがタルボ・ロー干渉計によるＸ線撮影法であり、焦点径がある程度大きい場合にも、タルボ干渉計と同様のタルボ効果を得ることができる。

　放射線撮影装置１Ａにおいては、被写体の表示用画像を生成するために必要なモアレ縞画像を、縞走査法により撮影する。縞走査とは、一般的には、格子のうちの何れか１枚または２枚（本実施形態では、第１格子１４とする）をスリット周期方向（ｘ方向）に相対的に動かしてＭ回（Ｍは正の整数、吸収画像はＭ＞２、微分位相画像と小角散乱画像はＭ＞３）の放射線撮影（Ｍステップの撮影）を行い、表示用画像を生成するのに必要なＭ枚のモアレ縞画像を取得することをいう。具体的には、移動させる格子のスリット周期をｄ（μｍ）とすると、ｄ／Ｍ（μｍ）ずつ格子をスリット周期方向に動かして撮影を行うことを繰り返し、Ｍ枚のモアレ縞画像を取得する。

　本実施形態において、放射線撮影装置１Ａは、ユーザー操作に応じて、被写体台１３に被写体を載置した状態と、被写体台１３に被写体を載置しない状態で、上述のＭステップの撮影を１回ずつ行い、被写体有りのモアレ縞画像（被写体モアレ縞画像と呼ぶ）と被写体なしのモアレ縞画像（ＢＧ（Back Ground）モアレ縞画像と呼ぶ）を１セットずつ取得する。そして、１セットの被写体モアレ縞画像及び１セットのＢＧモアレ縞画像をコントローラー５に送信する。

　コントローラー５において、通信部５４により本体部１８から被写体モアレ縞画像及びＢＧモアレ縞画像が受信されると、制御部５１は、画像生成表示処理を実行する。

　図６に、コントローラー５の制御部５１により実行される画像生成表示処理のフローチャートを示す。画像生成表示処理は、操作部５２の操作に応じて制御部５１と記憶部５５に記憶されているプログラムとの協働により実行される。

　まず、制御部５１は、本体部１８から受信した被写体モアレ縞画像及びＢＧモアレ縞画像に基づいて、表示用画像（吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像）を生成して取得する（ステップＳ１）。微分位相画像、小角散乱画像、吸収画像は、公知の手法にて生成することができる。

　図７に、Ｍ＝４として上述の縞走査法により撮影したモアレ縞画像の任意の１画素の画素信号値（Ｘ線強度信号値）をプロットしたグラフの一例を示す。図７に示すように、モアレ縞画像の任意の１画素に注目すると、Ｘ線強度を表す画素信号値はほぼ正弦波的に変化する。この正弦波は、平均強度（Ｘ線の平均強度）a₀、振幅a₁、位相Φのパラメーターにより特徴づけられる。なお、被写体モアレ縞画像に係るパラメーターについては添え字sを、ＢＧモアレ縞画像に係るパラメーターについては添え字rを付して表している。
　微分位相画像の各画素の信号値は、ＢＧモアレ縞画像の正弦波と被写体モアレ縞画像の正弦波の位相差ΔΦを表す。小角散乱画像の各画素の信号値は、ＢＧモアレ縞画像の正弦波の振幅と被写体モアレ縞画像の正弦波の振幅の比a_1S／a_1rを表す。吸収画像の各画素の信号値は、ＢＧモアレ縞画像の正弦波の平均信号値と被写体モアレ縞画像の正弦波の平均信号値の比a_0S／a_0rを表す。

　次いで、制御部５１は、生成された表示用画像が表示されたビューアー画面５３１を表示部５３に表示させる（ステップＳ２）。
　図８は、ビューアー画面５３１の一例を示す図である。
　図８に示すように、ビューアー画面５３１には、３つの表示用画像（吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃ）が並べて表示されている。
　また、表示用画像に対して実施する数値分析処理の条件（種類）を選択するためのボタン（プロファイルボタン５３１ｄ、ヒストグラムボタン５３１ｅ、統計量表示ボタン５３１ｆ）、表示用画像に対して数値分析処理を行う際に設定するＲＯＩ（関心領域）の形状を選択するためのボタン（矩形ボタン５３１ｇ、円形ボタン５３１ｈ、線ボタン５３１ｉ）、画像の表示条件（拡大、縮小、回転、反転等）を設定／リセットするためのボタン５３１ｊ～５３１ｑ）、階調調整（ウィンドウワイド、ウィンドウレベル調整）を行うためのスライダーバー５３１ｒ、５３１ｓ等が設けられている。さらに、各画像に対応付けて、ラジオボタン５３１ｔ～５３１ｖが設けられている。これらのラジオボタン５３１ｔ～５３１ｖは、階調調整を実施する画像を選択するためのボタンである。

　次いで、制御部５１は、操作部５２により矩形ボタン５３１ｇ、円形ボタン５３１ｈ、線ボタン５３１ｉのいずれかが選択され、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃのいずれか一つの画像に対してＲＯＩが設定されたか否かを判断する（ステップＳ３）。

　吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃのいずれの画像に対してもＲＯＩが設定されていないと判断した場合（ステップＳ３；ＮＯ）、制御部５１は、ステップＳ７に移行する。

　吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃのいずれか一つの画像に対してＲＯＩが設定されたと判断した場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）、制御部５１は、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像に対して連動して、設定されたＲＯＩの位置と同じ位置に同じ形状及びサイズのＲＯＩを設定する（ステップＳ４）。

　次いで、制御部５１は、操作部５２により数値分析処理の種類が設定されたか否かを判断する（ステップＳ５）。
　すなわち、プロファイルボタン５３１ｄ、ヒストグラムボタン５３１ｅ、統計量表示ボタン５３１ｆのいずれかが選択されたか否かを判断する。
　操作部５２により数値分析処理の種類が設定されていないと判断した場合（ステップＳ５；ＮＯ）、制御部５１は、ステップＳ７に移行する。

　操作部５２により数値分析処理の種類が設定されたと判断した場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部５１は、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像に対して、設定されたＲＯＩに対して設定された種類の数値分析処理を実行し、数値分析結果をビューアー画面５３１に表示されている各画像に並べて表示させ（ステップＳ６）、ステップＳ７に移行する。
　ＲＯＩの設定及び数値分析処理の種類の設定は、各画像に対する数値分析処理条件の設定となる。

　例えば、数値分析処理の種類として、プロファイルボタン５３１ｄが選択（押下）された場合、制御部５１は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像について、設定されているＲＯＩ内のｘ方向の信号値プロファイル（例えば、列ごと（ｘ位置ごと）に画素の信号値を加算平均したもの）及びｙ方向の信号値プロファイル（例えば、行ごと（ｙ位置ごと）に画素の信号値を加算平均したもの）を生成する。そして、表示されている画像のｘ方向にｘ方向の信号値プロファイルを表す識別画像を、ｙ方向にｙ方向の信号値プロファイルを表す識別画像を関連付けて（並べて）表示させる。なお、列ごと、行ごとの信号値プロファイルの生成手法は、上述のものに限定されない。

　例えば、数値分析処理の種類として、ヒストグラムボタン５３１ｅが選択（押下）された場合、制御部５１は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像について、設定されているＲＯＩ内の画素の信号値のヒストグラムを生成する。そして、生成されたヒストグラムを表す識別画像を表示されている画像に関連付けて（並べて）表示させる。

　例えば、数値分析処理の種類として、統計量表示ボタン５３１ｆが選択（押下）された場合、制御部５１は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像について、設定されているＲＯＩ内の面積、平均信号値、最大信号値、最小信号値を算出する。そして、算出結果の表を表す識別画像を表示されている画像に並べて表示させる。

　図９は、数値分析結果が表示されたビューアー画面５３１の一例を示す図である。図９においては、数値分析処理条件として「プロファイル」が選択された場合の数値分析結果を示す識別画像５３１１が表示された場合の例を示している。図９に示すように、ビューアー画面５３１に表示されたいずれか一つの画像からユーザーがＲＯＩ５３１ｘを設定すると、表示されている全ての画像に対して同じ位置に同じ形状及びサイズのＲＯＩ５３１ｘが自動的に設定される。また、数値分析処理の種類を設定すると、全ての画像のＲＯＩ５３１ｘに対して、設定された種類の数値分析処理が実行され、分析結果を示す識別画像５３１１が各画像に並べて表示される。したがって、ユーザーは、一つの画像に対してＲＯＩ及び数値分析処理の種類を設定するだけでよく、一つ一つの画像にＲＯＩ及び数値分析処理の種類を設定する作業を繰り返す必要がなくなるので、数値分析を行う際の条件設定を容易に行うことが可能となり、利便性が向上する。また、自動的に複数の画像の同じ位置にＲＯＩが設定されるので、ＲＯＩの設定位置がずれてしまうことがなくなり、適切に数値分析処理条件を設定することが可能となる。

　ステップＳ７において、制御部５１は、操作部５２により画像の表示条件（拡大、縮小、回転、又は反転）が設定されたか否かを判断する（ステップＳ７）。すなわち、ボタン５３１ｊ～５３１ｑのいずれかが押下されたか否かを判断する。
　画像の表示条件が設定されていないと判断した場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御部５１は、ステップＳ９に移行する。

　画像の表示条件が設定されたと判断した場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御部５１は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像を、設定された表示条件で表示させ（ステップＳ８）、ステップＳ９に移行する。

　ステップＳ９において、制御部５１は、操作部５２により階調処理条件が調整されたか否かを判断する（ステップＳ９）。すなわち、操作部５２によりスライダーバー５３１ｒ、５３１ｓが操作されたか否かを判断する。
　階調処理条件が調整されていないと判断した場合（ステップＳ９；ＮＯ）、制御部５１は、ステップＳ１１に移行する。

　階調処理条件が調整されたと判断した場合（ステップＳ９；ＹＥＳ）、制御部５１は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃのうち、ラジオボタン５３１ｔ～５３１ｖにより選択された画像に対して、調整された階調処理条件で階調処理を行い（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に移行する。

　ステップＳ１１において、制御部５１は、操作部５２により閉じるボタン５３１ｗが押下されたか否かを判断する。
　閉じるボタン５３１ｗが押下されていないと判断した場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部５１は、ステップＳ３に戻る。
　閉じるボタン５３１ｗが押下されたと判断した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部５１は、画像生成表示処理を終了する。

　以上説明したように、コントローラー５の制御部５１によれば、放射線撮影装置１Ａにより撮影されたモアレ縞画像から二以上の画像を生成して表示部５３に表示し、表示された画像のうち一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、表示部５３に表示された他の画像に対しても連動して設定された数値分析処理条件を適用して、表示部５３に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示部５３に表示させる。
　例えば、一の画像に対して画像内へのＲＯＩの設定が行われ、プロファイルやヒストグラム等の実施する数値分析処理の種類の設定が行われた場合に、制御部５１は、他の画像に対しても連動して同じ位置に同じ形状及びサイズのＲＯＩを設定し、設定された種類の数値分析処理を全ての画像に対して行って、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示部５３に表示させる。
　したがって、ユーザーは、一つの画像に対してＲＯＩ及び数値分析処理の種類を設定するだけでよく、一つ一つの画像にＲＯＩ及び数値分析処理の種類を設定する作業を繰り返す必要がなくなるので、数値分析を行う際の条件設定を容易に行うことが可能となり、利便性が向上する。また、自動的に複数の画像の同じ位置にＲＯＩが設定されるので、ＲＯＩの設定位置がずれてしまうことがなくなり、適切に数値分析処理条件を設定することが可能となる。

　また、例えば、二以上の画像を表示部５３に並べて一覧表示させることで、二以上の画像の比較が容易となる。
　また、例えば、二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて、例えば、画像と並べて表示部５３に表示させることで、二以上の画像の数値分析結果の比較が容易となる。

　また、表示部５３に表示された画像に対する表示条件として拡大、縮小、回転、又は反転が設定された場合に、表示部５３に表示された全ての画像に対してその設定された表示条件を適用して二以上の画像を表示させることで、同一のモアレ縞画像から生成された二以上の画像を比較する際の表示条件設定を容易かつ適切に行うことが可能となる。

　なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。

　例えば、画像に対して実施する数値分析処理の種類を選択するためのボタン（プロファイルボタン５３１ｄ、ヒストグラムボタン５３１ｅ、統計量表示ボタン５３１ｆ）は、図１０に示すように、数値分析処理の種類を表す識別画像（アイコン）として、各画像に対応付けて表示されることとしてもよい。そして、表示された識別画像のうち選択された識別画像に対応する種類の数値分析処理を、選択された識別画像が対応付けられた画像だけでなく、他の画像についても行うこととしてもよい。なお、図１０に示すように、各画像のｘ方向とｙ方向に識別画像を対応付け、ｘ方向とｙ方向に異なる種類の数値分析処理を設定することも可能である。

　また、上記実施形態においては、画像に対して実施する数値分析処理の種類をプロファイルの生成、ヒストグラムの生成、統計量の算出とした場合を例にとり説明したが、画像に対して実施する数値分析処理の種類として、箱ひげ図を設定（選択）できるようにしてもよい。そして、制御部５１は、数値分析の種類として箱ひげ図が選択された場合は、ビューアー画面５３１に表示されている、吸収画像５３１ａ、微分位相画像５３１ｂ、小角散乱画像５３１ｃの全ての画像について、設定されているＲＯＩ内の画素の信号値の箱ひげ図を生成する。そして、生成された箱ひげ図を表す識別画像を表示されている画像に関連付けて（並べて）表示させることとしてもよい。

　また、制御部５１は、二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果を示す識別画像として、二以上のグラフを生成した場合（例えば、図９に示すプロファイルのグラフ等）、生成した二以上のグラフを重ねて表示部５３に表示させることとしてもよい。例えば、図９に示すように、各画像に数値分析結果を示す識別画像を対応付けて表示する場合には、重ねたグラフをグラフの作成元となった各画像に関連付けて表示してもよい。その場合は、関連付けて表示されている画像のグラフの方が表側に表示されるようにする。または、重ねたグラフを別のウィンドウで表示してもよい。この場合はどちらのグラフを表側に表示するかを選択できるようにしても良い。

　また、例えば、上記実施形態においては、撮影により取得されたモアレ縞画像に基づく画像の生成と、これらの画像への数値分析処理及び表示を一つのコントローラー５において行う場合を例にとり説明したが、これに限定されない。例えば、撮影により取得されたモアレ縞画像に基づく画像の生成を第一のコンピューター装置が備えるＣＰＵとプログラムとの協働により行い、生成された画像に対する表示及び数値分析処理を第二のコンピューター装置が備えるＣＰＵとプログラムとの協働により行うこととしてもよい。また、画像や数値分析結果の表示は、第二のコンピューター装置とは別体の第三のコンピューター装置に備えられた表示部に行わせることとしてもよい。

　また、例えば、上記実施形態では、撮影時にマルチスリット１２及び第２格子１５に対して第１格子１４を移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置によりモアレ縞画像を取得する場合を例にとり説明したが、マルチスリット１２又は第１格子１４又は第２格子１５のいずれか又はそのうちの二つの格子を移動させる方式のタルボ・ロー干渉計を用いた放射線撮影装置により取得してもよい。また、マルチスリット１２を備えずに、第１格子１４又は第２格子１５の何れかを他の格子に対して移動させる方式のタルボ干渉計を用いた放射線撮影装置によりモアレ縞画像を取得することとしてもよい。

　また、上記実施形態においては、縞操作法を用いて吸収画像と、小角散乱画像又は微分位相画像を生成することとしたが、一枚の被写体モアレ縞画像とBGモアレ縞画像からフーリエ変換法（参照文献：M.Takeda, H．Ina, and S．Kobayashi,「Fourier-Transform Methode of Fringe-Pattern Analysis for Computer-Based Topography and Interferometry」J.Opt.Soc.Am.72,156（1982）参照）により吸収画像と、小角散乱画像又は微分位相画像を生成することとしてもよい。

　また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。

　その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

　本発明は、医療の分野や工業製品の検査等において利用することができる。

１００Ａ　放射線撮影システム
１Ａ　放射線撮影装置
１１　放射線源
１２　マルチスリット
１３　被写体台
１４　第１格子
１５　第２格子
１６　放射線検出器
１７　支柱
１８　本体部
１２０第１のカバーユニット
１１２　絞り
１１３　付加フィルター
１３０　第２のカバーユニット
１４１　格子フォルダー
１４２　支持部
５　コントローラー
５１　制御部
５２　操作部
５３　表示部
５４　通信部
５５　記憶部

Claims

　タルボ撮影装置を用いて被写体に放射線撮影を行うことにより得られたモアレ縞画像に基づいて生成された少なくとも二以上の画像を取得する画像取得部と、
　前記画像取得部により取得された二以上の画像を表示部に表示させる制御部と、
　を備え、
　前記制御部は、前記表示部に表示された一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、前記表示部に表示された他の画像に対しても連動して前記設定された数値分析処理条件を適用して、前記表示部に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて前記表示部に表示させる表示制御装置。
　前記数値分析処理条件の設定には、前記画像内への関心領域の設定及び前記数値分析処理の種類の設定が含まれ、
　前記数値分析処理の種類には、前記画像内に設定された関心領域内の信号値のプロファイル、ヒストグラム、又は箱ひげ図を生成する処理が含まれる請求項１に記載の表示制御装置。
　前記制御部は、前記二以上の画像を前記表示部に並べて一覧表示させる請求項１又は２に記載の表示制御装置。
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果をそれぞれの画像と並べて前記表示部に表示させることにより、前記数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示させる請求項１～３のいずれか一項に記載の表示制御装置。
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果を示す識別画像を生成して、生成した識別画像を前記それぞれの画像と並べて前記表示部に表示させることにより、前記数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて表示させる請求項１～４のいずれか一項に記載の表示制御装置。
　前記制御部は、前記二以上の画像のそれぞれに対する数値分析結果を示す二以上のグラフを生成して、生成した二以上のグラフを重ねて前記表示部に表示させる請求項１～５のいずれか一項に記載の表示制御装置。
　前記制御部は、さらに、前記表示部に表示された画像に対する表示条件として拡大、縮小、回転、又は反転が設定された場合に、前記表示部に表示された全ての画像に対して前記設定された表示条件を適用して前記二以上の画像を表示させる請求項１～６のいずれか一項に記載の表示制御装置。
　タルボ撮影装置と、
　請求項１～７のいずれか一項に記載の表示制御装置と、
　を備える放射線撮影システム。
　コンピューターを、
　タルボ撮影装置を用いて被写体に放射線撮影を行うことにより得られたモアレ縞画像に基づいて生成された少なくとも二以上の画像を取得する画像取得部、
　前記画像取得部により取得された二以上の画像を表示部に表示させる制御部、
　として機能させ、
　前記制御部は、前記表示部に表示された一の画像に対して数値分析処理条件が設定された場合に、前記表示部に表示された他の画像に対しても連動して前記設定された数値分析処理条件を適用して、前記表示部に表示された全ての画像に対して同じ数値分析処理条件で数値分析処理を行い、その数値分析結果をそれぞれの画像に関連付けて前記表示部に表示させるプログラム。