WO2024014178A1 - 撮影用治具及び情報処理装置 - Google Patents

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WO2024014178A1
WO2024014178A1 PCT/JP2023/020718 JP2023020718W WO2024014178A1 WO 2024014178 A1 WO2024014178 A1 WO 2024014178A1 JP 2023020718 W JP2023020718 W JP 2023020718W WO 2024014178 A1 WO2024014178 A1 WO 2024014178A1
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radiation
image
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moving
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English (en)
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瑛一 田中
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富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

Definitions

  • the disclosed technology relates to a photographing jig and an information processing device.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2018-179657 discloses an X-ray irradiation source, a table on which an irradiated object is placed, an X-ray detector that receives X-rays transmitted through the irradiated object and detects a transmitted image thereof, An X-ray inspection apparatus is described.
  • This X-ray inspection apparatus includes a shift mechanism that moves an X-ray detector between a first position and a second position, a control unit that controls movement of the X-ray detector by the shift mechanism, and a control unit that controls movement of the X-ray detector by the shift mechanism.
  • a matching processing section that performs pattern matching between an image of the mounted movement position detection jig at a first shift position and a second image of the jig; and a first and second image of the jig detected in the matching processing section.
  • a movement amount calculation unit that calculates the movement amount between the first and second shift positions of the X-ray detector based on the position of the X-ray detector, and a storage unit that stores the movement amount calculated by the movement amount calculation unit.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2013-15426 discloses that after performing pre-imaging to image the subject at the position placed on the table, actual imaging is performed in which the table and radiation detector are moved in the same manner as the preliminary imaging to image the sample. A radiation CT apparatus that reconstructs tomographic images is described.
  • Tomosynthesis is known as an imaging technique that reconstructs a cut surface at an arbitrary depth position with one tomography.
  • a method called a shift-addition method is generally known.
  • the shift-addition method identifies a series of radiation images that are taken continuously while changing the relative positional relationship between the radiation source and the object to be imaged, by shifting each image by an appropriate amount in the scanning direction and superimposing the results. This is a method of obtaining tomographic images focused on the cut plane. By adjusting the shift amount for each image, it is possible to obtain a tomographic image of an arbitrary cut surface.
  • tomographic image reconstruction process in order to calculate the shift amount of each radiation image, information indicating the relative positional relationship between images of the imaging target depicted in the radiation image (hereinafter referred to as relative position information) is used. ) is required for each image.
  • relative position information information indicating the relative positional relationship between images of the imaging target depicted in the radiation image.
  • an imaging device equipped with a tomosynthesis function a series of radiographic images are acquired by changing the imaging direction under robot control.
  • the relative positional relationship of the imaging targets depicted in a series of radiographic images can be easily calculated in cooperation with robot control of the imaging direction.
  • An imaging device equipped with a tomosynthesis function can easily obtain tomographic images, but it is expensive and difficult to introduce.
  • the disclosed technology has been made in view of the above points, and aims to support the acquisition of relative position information and the association of radiation images and relative position information.
  • the imaging jig is an imaging jig that is used to take a radiographic image by irradiating the object with radiation, in which a radiation source that emits radiation and the object are connected.
  • the camera includes a moving mechanism that moves the position of the object to be photographed so that the relative positional relationship changes, and a display section on which movement amount information indicating the amount of movement of the object to be photographed from the initial position is displayed. In the radiation image, movement amount information is depicted in a distinguishable manner.
  • the moving mechanism may be one that translates or rotates the subject to be photographed.
  • the display of movement amount information may change in conjunction with the operation of the movement mechanism.
  • the movement amount information may be displayed by a mark made of a material whose transmittance to radiation is different from that of the movement mechanism.
  • the moving mechanism may include a fixed part whose relative positional relationship with the radiation source is fixed, and a moving part provided movably with respect to the fixed part.
  • the object to be photographed may move as the moving unit moves.
  • the display section may include a first mark provided on the fixed section and a second mark provided on the moving section. The movement amount information may be displayed based on the relative positional relationship between the first mark and the second mark.
  • An information processing device includes at least one processor, and processes a radiation image photographed using the above-mentioned photographing jig.
  • the processor acquires a radiation image and recognizes movement amount information depicted in the radiation image.
  • the processor may recognize the movement amount information included in the radiation image by comparing it with a template pattern corresponding to the movement amount information.
  • a position detection mark for detecting the display position of the movement amount information can be identifiably depicted.
  • the processor may detect the position of the movement amount information included in the radiographic image based on the position detection mark included in the radiographic image.
  • the processor may record image data with movement amount information in which the movement amount information and the radiation image are associated with each other on the recording medium.
  • the processor may generate a tomographic image of the imaging target using a plurality of pieces of data with movement amount information recorded on a recording medium for a plurality of radiation images having different relative positional relationships between the radiation source and the imaging target.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a photographing jig according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a fixed part and a moving part according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 3 is a perspective view showing how the moving part according to the embodiment of the disclosed technology linearly moves on the fixed part.
  • FIG. 3 is a plan view of the moving part according to the embodiment of the disclosed technology, viewed from the side of the contact surface with the fixed part.
  • FIG. 3 is a plan view of the fixed part according to the embodiment of the disclosed technology, viewed from the side of the contact surface with the moving part.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a photographing jig according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a fixed part and a moving part according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 3 is a perspective view showing how the moving part according to the embodiment of the disclosed technology
  • FIG. 3 is a perspective view of marks when the photographing jig according to the embodiment of the disclosed technology is viewed from the top side of the moving part.
  • FIG. 3 is a perspective view of marks when the photographing jig according to the embodiment of the disclosed technology is viewed from the top side of the moving part.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of how to use the photographing jig according to the embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of how to use the photographing jig according to the embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a radiographic image taken using the imaging jig according to the embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a radiographic image taken using the imaging jig according to the embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an information processing device according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 1 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of an information processing device according to an embodiment of the disclosed technology.
  • 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of processing performed by a CPU executing an information processing program according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of another display form of movement amount information according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of position detection marks arranged around a mark according to an embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of another display form of movement amount information according to an embodiment of the disclosed technology. It is a side view which shows an example of the structure of the imaging
  • FIG. 14B is a plan view corresponding to FIG. 14A.
  • FIG. 14B is a plan view corresponding to FIG. 14B. It is a figure which shows an example of the radiation image image
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of a photographing jig 10 according to an embodiment of the disclosed technology.
  • the photographing jig 10 is a jig used when photographing a radiation image by irradiating a radiographic object with radiation.
  • the photographing jig 10 includes a fixed part 11 and a moving part 12.
  • the fixed portion 11 has a fixed relative position to a radiation source (not shown) that emits radiation.
  • the moving part 12 is provided movably with respect to the fixed part 11.
  • the fixed part 11 and the moving part 12 are an example of a "moving mechanism" in the disclosed technology.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the fixed part 11 and the moving part 12.
  • a linearly extending guide groove 13 is provided on the contact surface of the moving part 12 with the fixed part 11.
  • a convex guide rail 14 extending linearly is provided on the contact surface of the fixed part 11 with the moving part 12.
  • the photographing jig 10 functions as a so-called linear motion stage.
  • the moving unit 12 can be moved manually or automatically.
  • FIG. 4A is a plan view of the moving part 12 viewed from the side of the contact surface with the fixed part 11.
  • FIG. 4B is a plan view of the fixed part 11 viewed from the side of the contact surface with the moving part 12.
  • a mark 20A and a mark 20B are provided on the contact surfaces of the fixed part 11 and the moving part 12, respectively, for displaying movement amount information indicating the amount of movement of the moving part 12 from the initial position.
  • the portion of the photographing jig 10 where the marks 20A and 20B are formed is an example of a "display section" in the disclosed technology.
  • the mark 20A is a linear scale extending along the direction of extension of the guide rail 14 and a numerical value given to the scale drawn on the outside of the guide rail 14.
  • the mark 20B is a pointer drawn on the outside of the guide groove 13 to indicate the position on the mark 20A (scale).
  • the initial position can be arbitrarily determined, but for example, as shown in FIG. 1, the initial position may be a position where the end surfaces of the fixed part 11 and the moving part 12 in the moving direction of the moving part 12 are aligned. .
  • FIG. 5A and 5B are perspective views of the marks 20A and 20B, respectively, when the photographing jig 10 is viewed from the top side of the moving section 12.
  • FIG. 5A shows a case where the moving part 12 is located at the initial position
  • FIG. 5B shows a case where the moving part 12 is located at a moving position moved from the initial position.
  • the numerical value N1 indicating the position on the mark 20A (scale) pointed by the mark 20B (pointer) is typically "0".
  • the position on the mark 20A (scale) pointed by the mark 20B (pointer) moves.
  • a numerical value N2 indicating the position on the mark 20A (scale) pointed by the mark 20B (pointer) at the movement position indicates the amount of movement of the moving unit 12 from the initial position. That is, the display of the movement amount information by the mark 20A and the mark 20B changes in conjunction with the operation of the moving unit 12.
  • the numerical value N1 indicating the position on the mark 20A (scale) pointed by the mark 20B (pointer) when the moving part 12 is located at the initial position does not have to be "0". In this case, the difference (N2-N1) between the numerical value N2 at the movement position and the numerical value N1 at the initial position becomes the movement amount of the moving unit 12.
  • the fixed part 11 and the moving part 12 are made of a material that has relatively high transmittance to radiation (X-rays).
  • X-rays a material that has relatively high transmittance to radiation
  • plastics such as PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), and PS (polystyrene) can be used.
  • the marks 20A and 20B are drawn on the movable part 12 and the fixed part 11, respectively, using materials that have relatively low transmittance to radiation (X-rays).
  • metals such as aluminum, copper, and lead can be used as the material for the marks 20A and 20B.
  • the materials of the marks 20A and 20B have a lower transmittance to radiation (X-rays) than the materials of the fixed part 11 and the movable part 12, the radiation taken using the imaging jig 10 can be reduced. In the image, it becomes possible to depict movement amount information.
  • FIGS. 6A and 6B are side views each showing an example of how to use the photographing jig 10.
  • FIG. 6A shows a case where the moving part 12 is located at the initial position
  • FIG. 6B shows a case where the moving part 12 is located at a moving position moved from the initial position.
  • a radiographic target 50 is placed above the moving part 12, and the radiation detector 30 is placed below the fixed part 11.
  • a radiation source 40 that emits radiation is arranged at a position sandwiching the imaging jig 10 and the imaging target 50 between it and the radiation detector 30.
  • the relative positions of the radiation source 40, the imaging jig 10, and the radiation detector 30 are determined so that the imaging target 50, the mark 20A, and the mark 20B fall within the imaging field of view.
  • the radiation detector 30 may be a known flat panel detector that generates radiation images.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 with the moving unit 12 located at the initial position.
  • the imaging target 50 is moved together with the moving unit 12 to the moving position. That is, the imaging jig 10 moves the position of the imaging target 50 so that the relative positional relationship between the radiation source 40 and the imaging target 50 changes.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 at each of a plurality of mutually different movement positions. While radiographic images are being taken, the radiation source 40, the fixed part 11, and the radiation detector 30 are maintained in a stationary state.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams each showing an example of a radiation image 60 taken using the imaging jig 10.
  • 7A shows a case where the moving section 12 is located at the initial position
  • FIG. 7B shows a case where the moving section 12 is located at a moving position moved from the initial position.
  • an image 20AI of the mark 20A and an image 20BI of the mark 20B are depicted together with an image 50I of the imaging target 50.
  • the moving unit 12 when the moving unit 12 is located at the moving position, based on the image 20AI of the mark 20A and the image 20BI of the mark 20B, the moving unit 12 specifies the amount of movement of the photographing target 50 from the initial position at the moving position. It is possible to do so. That is, the movement amount information displayed by the mark 20A and the mark 20B indicates the movement amount of the photographing target 50 from the initial position.
  • the radiation images generated by the radiation detector 30 are stored in an image server (not shown).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the information processing device 100 that processes a radiation image captured using the imaging jig 10.
  • the information processing device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a RAM (Random Access Memory) 102, a nonvolatile memory 103, an input device 104, a display 105, and a network interface 106. These hardwares are connected to bus 107.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • the display 105 is, for example, a liquid crystal display or an LED (Light Emitting Diode) display.
  • the input device 104 includes, for example, a keyboard and a mouse, and may also include a proximity input device such as a touch panel display, an audio input device such as a microphone, and a non-contact input device such as a camera or sensor.
  • the network interface 106 is an interface through which the information processing apparatus 100 connects to an image server (not shown) in which radiation images are stored via a network.
  • the nonvolatile memory 103 is a nonvolatile storage medium such as a hard disk or flash memory.
  • the nonvolatile memory 103 stores an information processing program 110 and a template pattern 120. Details of the template pattern 120 will be described later.
  • the RAM 102 is a work memory for the CPU 101 to execute processing.
  • the CPU 101 loads the information processing program 110 stored in the nonvolatile memory 103 into the RAM 102 and executes processing according to the information processing program 110.
  • the CPU 101 is an example of a "processor" in the disclosed technology.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the information processing device 100.
  • the information processing device 100 includes an acquisition section 131, a recognition section 132, a recording processing section 133, and a tomographic image generation section 134.
  • the CPU 101 executes the information processing program 110, the CPU 101 functions as an acquisition section 131, a recognition section 132, a recording processing section 133, and a tomographic image generation section 134.
  • the acquisition unit 131 accesses an image server (not shown) and acquires a series of radiographic images taken while moving the moving unit 12 with respect to the same imaging target using the imaging jig 10. That is, a plurality of radiation images having mutually different relative positional relationships between the radiation source 40 and the object to be imaged are acquired. Note that the acquisition unit 131 may directly acquire the radiation image from the radiation detector 30 without going through an image server.
  • the recognition unit 132 recognizes, for each of the plurality of radiation images acquired by the acquisition unit 131, movement amount information depicted in the radiation image.
  • the recognition unit 132 recognizes the movement amount information using the template pattern 120 recorded in the nonvolatile memory 103.
  • the template pattern 120 has a pattern similar to the image 20AI of the mark 20A and the image 20BI of the mark 20B (see FIGS. 7A and 7B) depicted in the radiation image.
  • the recognition unit 132 extracts an image portion similar to the template pattern 120 from the radiation image.
  • the recognition unit 132 identifies the scale included in the extracted area, the numerical value given to the scale, and the pointer pointing to the position on the scale, and recognizes the numerical value corresponding to the position on the scale pointed by the pointer as movement amount information. .
  • the recording processing unit 133 records the movement amount information recognized by the recognition unit 132 and the corresponding radiation image in the nonvolatile memory 103 in association with each other.
  • the recording processing unit 133 associates the movement amount information with the radiation image for each of the plurality of radiation images acquired by the acquisition unit 131, and records the image data (hereinafter referred to as movement) of the radiation image with which the movement amount information is associated. (referred to as image data with quantity information) is recorded in the nonvolatile memory 103.
  • the tomographic image generation unit 134 generates a tomographic image of the imaging target using the plurality of image data with movement amount information recorded in the nonvolatile memory 103.
  • the tomographic image generation unit 134 generates a tomographic image using, for example, a shift addition method that is one of the tomographic image reconstruction methods.
  • the shift-addition method identifies a series of radiation images that are taken continuously while changing the relative positional relationship between the radiation source and the object to be imaged, by shifting each image by an appropriate amount in the scanning direction and superimposing the results. This is a method to obtain a tomographic image that focuses on the cut surface of the By adjusting the shift amount for each image, it is possible to obtain a tomographic image of an arbitrary cut surface.
  • the tomographic image generation unit 134 calculates the shift amount of each radiation image using the movement amount information included in the image data with movement amount information when generating the tomographic image of the cut plane specified by the user by the shift addition method. do.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the flow of processing performed by the CPU 101 executing the information processing program 110.
  • the information processing program 110 is executed, for example, when a user instructs to start processing by operating the input device 104.
  • step S1 the acquisition unit 131 accesses an image server (not shown) and acquires a series of radiographic images taken while moving the moving unit 12 with respect to the same imaging target using the imaging jig 10. do.
  • step S2 the recognition unit 132 uses the template pattern 120 recorded in the nonvolatile memory 103 to obtain movement amount information depicted in the radiation image for each of the plurality of radiation images acquired in step S1. Recognize.
  • step S3 the recording processing unit 133 records, in the nonvolatile memory 103, image data with movement amount information that associates the movement amount information recognized in step S2 with the corresponding radiation image.
  • the recording processing unit 133 records image data with movement amount information for each of the plurality of radiation images acquired in step S1.
  • step S4 the tomographic image generation unit 134 generates a tomographic image of the imaging target using the plurality of image data with movement amount information recorded in the nonvolatile memory 103 in step S3.
  • the tomographic image generation unit 134 calculates the shift amount of each radiation image using the movement amount information included in the image data with movement amount information when generating the tomographic image of the cut plane specified by the user by the shift addition method. do.
  • the imaging jig 10 includes a moving mechanism that moves the position of the imaging target so that the relative positional relationship between the radiation source that emits radiation and the imaging target changes; and a display section on which movement amount information indicating the movement amount of the photographing target from the initial position is displayed. In the radiation image photographed using the photographing jig 10, movement amount information is depicted in a distinguishable manner.
  • the information processing device 100 processes a radiation image photographed using the photographing jig 10.
  • the information processing device 100 acquires a radiation image and recognizes movement amount information depicted in the radiation image.
  • the information processing apparatus 100 records image data with movement amount information in which movement amount information and radiation images are associated with each other on a recording medium (nonvolatile memory 103).
  • the information processing apparatus 100 generates a tomographic image of the imaging target using a plurality of pieces of image data with movement amount information.
  • tomographic images In the reconstruction process of tomographic images, information (relative position information) indicating the relative positional relationship of the imaging target depicted in each radiation image is required for each image.
  • an imaging device equipped with a tomosynthesis function a series of radiographic images are acquired by changing the imaging direction under robot control. The relative positional relationship of the imaging targets depicted in a series of radiographic images can be easily calculated in cooperation with robot control of the imaging direction.
  • An imaging device equipped with a tomosynthesis function can easily obtain tomographic images, but it is expensive and difficult to introduce.
  • movement amount information is depicted in a distinguishable manner in a radiation image acquired using the imaging jig 10.
  • the movement amount information can be used as relative position information indicating the relative positional relationship between the images of the imaging target depicted in each of the series of radiation images. That is, according to the imaging jig 10, it is possible to support the acquisition of relative position information and the association of radiation images and relative position information.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of another display form of movement amount information.
  • the movement amount information may be displayed by a mark 20C.
  • the mark 20C is provided on either the fixed part 11 or the moving part 12.
  • the mark 20C includes a scale provided along the circumference, a numerical value given to the scale, and a pointer indicating a position on the scale.
  • the pointer rotates about the center of the circle as the rotation axis in conjunction with the movement of the moving part 12. That is, the tip of the pointer moves along the scale.
  • the rotation angle of the pointer is proportional to the amount of movement of the moving unit 12 from the initial position.
  • the position on the scale indicated by the pointer indicates the amount of movement of the moving section 12 from the initial position.
  • a mechanism for interlocking the rotation of the pointer with the movement of the moving section 12 for example, a mechanism configured to transmit parallel movement of the moving section 12 to the pointer via a rack gear and a pinion gear can be used.
  • the photographing jig 10 may have a position detection mark for detecting the display position of the movement amount information.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the position detection mark 21 arranged around the mark 20C.
  • the position detection mark 21 is depicted on the radiographic image together with the mark 20C.
  • the recognition unit 132 detects the position of the mark 20C based on the position detection mark 21 included in the radiation image, and performs image recognition on the detected mark 20C.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of another display form of movement amount information.
  • the movement amount information may be displayed by a mark 20D.
  • the mark 20D is provided on either the fixed part 11 or the moving part 12.
  • Mark 20D includes a four-digit numerical value.
  • Each digit includes a rotating drum 22 with numbers from 0 to 9 written on its circumferential surface. As the rotating drum 22 rotates, the display of the numerical value of that digit changes.
  • the rotating drum 22 of each digit rotates in conjunction with the movement of the moving section 12. That is, the amount of movement of the moving unit 12 from the initial position is indicated by a four-digit numerical value forming the mark 20D. Note that the number of digits of the mark 20D can be changed as appropriate.
  • a mechanism for interlocking the rotation of the rotating drum 22 with the movement of the moving unit 12 for example, a mechanism configured to transmit parallel movement of the moving unit 12 to the rotating drum 22 via a rack gear and a pinion gear. can be used.
  • a mechanism configured to transmit parallel movement of the moving unit 12 to the rotating drum 22 via a rack gear and a pinion gear. can be used.
  • FIGS. 14A and 14B are side views showing an example of the configuration and method of using the imaging jig 10A according to the second embodiment of the disclosed technology.
  • 15A and 15B are plan views corresponding to FIGS. 14A and 14B, respectively.
  • 14A and 15A show the case where the moving part 12 is located at the initial position
  • FIGS. 14B and 15B show the case where the moving part 12 is located at the moving position moved from the initial position.
  • the radiation detector 30 is placed on the moving unit 12
  • the imaging target 50 is placed on the radiation detector 30 .
  • a radiation source 40 that emits radiation is placed at a position sandwiching an object to be imaged 50 between it and the radiation detector 30.
  • the photographing jig 10A includes a mark member 23 provided at the end of the fixed part 11 and a mark member 24 provided at the end of the moving part 12.
  • the mark member 23 has one end connected to the fixed part 11 and a first part extending upward from the connection part with the fixed part 11 to a position higher than the height of the imaging surface of the radiation detector 30; A second portion protrudes from the upper end so as to overlap the imaging surface of the radiation detector 30.
  • the mark member 24 has a first portion that is connected to the moving unit 12 at one end and extends upward from the connecting portion with the moving unit 12 to a position higher than the height of the imaging surface of the radiation detector 30; and a second portion protruding from the upper end of the portion so as to overlap with the imaging surface of the radiation detector 30.
  • the relative positions of the radiation source 40, the imaging jig 10A, and the radiation detector 30 are determined so that the imaging target 50 and the mark members 23 and 24 are within the imaging field of view.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 with the moving unit 12 located at the initial position. Thereafter, as shown in FIGS. 14B and 15B, the radiation detector 30 and the imaging target 50 are moved together with the moving section 12 to the moving position by moving the moving section 12 in parallel to the left in the figure. That is, the imaging jig 10A moves the position of the imaging target 50 so that the relative positional relationship between the radiation source 40 and the imaging target 50 changes.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 at each of a plurality of mutually different movement positions. While radiographic images are being taken, the radiation source 40 and the fixed part 11 are maintained in a stationary state.
  • FIGS. 16A and 16B are diagrams each showing an example of a radiographic image 61 taken using the imaging jig 10A.
  • FIG. 16A shows a case where the moving part 12 is located at the initial position
  • FIG. 16B shows a case where the moving part 12 is located at a moving position moved from the initial position.
  • an image 23I of the mark member 23 and an image 24I of the mark member 24 are depicted along with an image 50I of the imaging target 50.
  • the amount of movement of the photographing target 50 from the initial position at the moving position is calculated. It is possible to specify. That is, the movement amount information displayed by the mark member 23 and the mark member 24 indicates the movement amount of the photographing target 50 from the initial position.
  • the recognition unit 132 of the information processing device 100 recognizes movement amount information using the template pattern 120 recorded in the nonvolatile memory 103.
  • the template pattern 120 has a pattern similar to the image 23I of the mark member 23 and the image 24I of the mark member 24 depicted in the radiographic image.
  • the recognition unit 132 extracts an image portion similar to the template pattern 120 from the radiation image.
  • the recognition unit 132 recognizes a numerical value corresponding to the distance between the image of the mark member 23 and the image of the mark member 24 included in the extracted area as movement amount information.
  • the relative positional relationship between the images of the imaging target depicted in each of the plurality of radiographic images It becomes possible to support the acquisition of relative position information indicating the relative position information and the association between the radiation image and the relative position information.
  • FIG. 17A and 17B are side views showing an example of the configuration and method of using the imaging jig 10B according to the third embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 17A shows a case where the moving section 12 is located at the initial position
  • FIG. 17B shows a case where the moving section 12 is located at a moving position moved from the initial position.
  • the radiation detector 30 is placed on the moving unit 12
  • the imaging target 50 is placed on the radiation detector 30 .
  • a radiation source 40 that emits radiation is placed at a position sandwiching an object to be imaged 50 between it and the radiation detector 30.
  • the fixed part 11 and the movable part 12 are connected to each other via a hinge 15 at their ends.
  • the moving unit 12 can rotate around the hinge 15 as a rotation axis. That is, in the photographing jig 10B according to the present embodiment, the moving mechanism constituted by the fixed part 11 and the moving part 12 is capable of rotationally moving the photographing target 50.
  • the moving unit 12 can be moved manually or automatically.
  • the photographing jig 10B has a mark member 23 provided at the end of the fixed part 11 and a mark member 24 provided at the end of the moving part 12.
  • the configurations of the mark member 23 and the mark member 24 are the same as those according to the second embodiment described above, so a description thereof will be omitted.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 with the moving unit 12 located at the initial position. Thereafter, as shown in FIG. 17B, by rotationally moving the moving unit 12, the radiation detector 30 and the imaging target 50 are moved together with the moving unit 12 to the moving position. That is, the imaging jig 10B moves the position of the imaging target 50 so that the relative positional relationship between the radiation source 40 and the imaging target 50 changes.
  • a radiation image is taken of the imaging target 50 at each of a plurality of mutually different movement positions. While radiographic images are being taken, the radiation source 40 and the fixed part 11 are maintained in a stationary state.
  • an image of the mark member 23 and an image of the mark member 24 are depicted together with the image of the imaging target 50. Based on the image of the mark member 23 and the image of the mark member 24 when the moving unit 12 is located at the moving position, it is possible to specify the amount of movement of the imaging target 50 from the initial position at the moving position. That is, the movement amount information displayed by the mark member 23 and the mark member 24 indicates the movement amount of the photographing target 50 from the initial position.
  • the relative positional relationship between the images of the imaging target depicted in each of the plurality of radiological images is determined. It becomes possible to support the acquisition of the relative position information shown and the association between the radiation image and the relative position information.
  • the hardware structure of the processing unit that executes various processes is as follows.
  • processors may be used as shown.
  • the various processors mentioned above include CPUs and GPUs, which are general-purpose processors that execute software (programs) and function as various processing units, as well as FPGAs, etc. whose circuit configurations can be changed after manufacturing.
  • specialized electrical circuits such as programmable logic devices (PLDs), which are processors, and dedicated electric circuits, which are processors with circuit configurations specifically designed to execute specific processes, such as ASICs (Application Specific Integrated Circuits). It will be done.
  • PLDs programmable logic devices
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • One processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of multiple FPGAs, or a combination of a CPU and an FPGA). combination). Further, the plurality of processing units may be configured with one processor.
  • one processor is configured with a combination of one or more CPUs and software, as typified by computers such as a client and a server.
  • a processor functions as multiple processing units.
  • processors that use a single IC (Integrated Circuit) chip, such as System on Chip (SoC), which implements the functions of an entire system that includes multiple processing units. be.
  • SoC System on Chip
  • various processing units are configured using one or more of the various processors described above as a hardware structure.
  • circuitry that is a combination of circuit elements such as semiconductor elements can be used.
  • the information processing program 110 is stored (installed) in the nonvolatile memory 103 in advance, but the present invention is not limited to this.
  • the information processing program 110 is provided in a form recorded on a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), a DVD-ROM (Digital Versatile Disc Read Only Memory), and a USB (Universal Serial Bus) memory. Good too.
  • the information processing program 110 may be downloaded from an external device via a network.
  • the program (ie, program product) described in this embodiment may be provided in a recording medium or may be distributed from an external computer.
  • the moving mechanism is a fixed part whose relative positional relationship with the radiation source is fixed; a moving part movably provided with respect to the fixed part; including; The photographing jig according to any one of Supplementary Notes 1 to 4, wherein the photographing target moves as the moving unit moves.
  • the display section includes a first mark provided on the fixed section and a second mark provided on the moving section, and the display section includes a first mark provided on the fixed section and a second mark provided on the moving section, and the display section includes a first mark provided on the fixed section and a second mark provided on the moving section.
  • An information processing device comprising at least one processor and processing a radiation image photographed using the photographing jig according to any one of claims 1 to 6,
  • the processor includes: acquiring the radiographic image; An information processing device that recognizes movement amount information depicted in the radiation image.
  • the processor includes: The information processing device according to appendix 7, wherein the movement amount information included in the radiation image is recognized by matching with a template pattern corresponding to the movement amount information.
  • the processor generates a tomographic image of the imaging target using the plurality of pieces of data with movement amount information recorded on the recording medium for a plurality of radiation images having different relative positional relationships between the radiation source and the imaging target.
  • the information processing device according to appendix 10 that generates the information.

Abstract

撮影用治具は、撮影対象に対して放射線を照射することにより放射線画像を撮影する際に用いられる。撮影用治具は、放射線を出射する線源と撮影対象との相対位置関係が変化するように撮影対象の位置を移動させる移動機構と、撮影対象の初期位置からの移動量を示す移動量情報が表示される表示部と、を含む。放射線画像において、移動量情報が識別可能に描出される。

Description

撮影用治具及び情報処理装置
　開示の技術は、撮影用治具及び情報処理装置に関する。
　放射線画像撮影に関する技術として以下の技術が知られている。例えば特開２０１８－１７９６５７号公報には、Ｘ線の照射源と、被照射物を載せるテーブルと、被照射物を透過したＸ線を受光してその透過画像を検出するＸ線検出器と、を備えたＸ線検査装置が記載されている。このＸ線検査装置は、Ｘ線検出器を第１の位置と第２の位置との間で移動させるシフト機構と、シフト機構によるＸ線検出器の移動を制御する制御部と、テーブル上に載せた移動位置検出用冶具の第１のシフト位置における画像と、冶具の第２の画像とのパターンマッチングを行うマッチング処理部と、マッチング処理部において検出した治具の第１と第２の画像の位置に基づいて、Ｘ線検出器の第１と第２のシフト位置間の移動量を算出する移動量演算部と、移動量演算部により算出された移動量を記憶する記憶部とを備える。
　特開２０１３－１５４２６号公報には、テーブルの載置位置の被写体を撮影するプレ撮影を行ったあと、テーブルおよび放射線検出器をプレ撮影と同じ様式で移動させて試料を撮影する実撮影を行って断層画像を再構成する放射線ＣＴ装置について記載されている。
　１回の断層撮影で任意の深さ位置における裁断面を再構成する撮影技術としてトモシンセシスが知られている。トモシンセシスによる再構成処理法には、シフト加算法と呼ばれる手法が一般的に知られている。シフト加算法は、線源と撮影対象との相対位置関係を変化させながら連続的に撮影された一連の放射線画像に対し、それぞれの画像を走査方向に適量シフトし、結果を重ね合わせることで特定裁断面に焦点をあわせた断層画像を得る方法である。画像ごとのシフト量を調整することで、任意の裁断面の断層画像を得ることが可能である。
　断層画像の再構成処理においては、各放射線画像のシフト量を算出するために、放射線画像に描出されている撮影対象の、画像間の相対的位置関係を示す情報（以下、相対位置情報と称する）が画像毎に必要となる。トモシンセシス機能を備えた撮影装置においては、撮影方向をロボット制御によって変化させて一連の放射線画像を取得する。一連の放射線画像に描出されている撮影対象の相対的位置関係は、撮影方向のロボット制御と連携することで容易に算出することができる。トモシンセシス機能を備えた撮影装置によれば、容易に断層画像を得ることができるが、高価であり、導入が容易ではない。
　そこで、トモシンセシス機能（撮影方向のロボット制御機能）を備えていない撮影装置を用いて断層画像を取得する方法について考える。線源と撮影対象との相対位置関係が変化するように撮影対象の位置を手動で移動させることで、撮影方向が異なる複数の放射線画像を取得することが可能である。しかしながら、この場合、撮影方向が互いに異なる複数の放射線画像の各々について、正確な相対位置情報を取得することは容易ではない。更に、放射線画像と相対位置情報との対応付けを手作業で行う必要がある。
　開示の技術は、上記の点に鑑みてなされたものであり、相対位置情報の取得及び放射線画像と相対位置情報との対応付けを支援することを目的とする。
　開示の技術に係る撮影用治具は、撮影対象に対して放射線を照射することにより放射線画像を撮影する際に用いられる撮影用治具であって、放射線を出射する線源と撮影対象との相対位置関係が変化するように撮影対象の位置を移動させる移動機構と、撮影対象の初期位置からの移動量を示す移動量情報が表示される表示部と、を含む。放射線画像において、移動量情報が識別可能に描出される。
　移動機構は、撮影対象を平行移動又は回転移動させるものであってもよい。移動機構の動作に連動して移動量情報の表示が変化してもよい。移動量情報が、放射線に対する透過率が移動機構とは異なる材料からなるマークによって表示されてもよい。
　移動機構は、線源との相対位置関係が固定された固定部と、固定部に対して移動可能に設けられた移動部と、を含み得る。撮影対象は、移動部の移動に伴って移動してもよい。表示部は、固定部に設けられた第１のマークと、移動部に設けられた第２のマークとを含み得る。第１のマークと第２のマークとの相対位置関係によって移動量情報を表示してもよい。
　開示の技術に係る情報処理装置は、少なくとも１つのプロセッサを含み、上記の撮影用治具を用いて撮影された放射線画像を処理する。プロセッサは、放射線画像を取得し、放射線画像に描出された移動量情報を認識する。
　プロセッサは、移動量情報に対応するテンプレートパターンとの照合により、放射線画像に含まれる移動量情報を認識してもよい。
　放射線画像において、移動量情報の表示位置を検出するための位置検出マークが識別可能に描出され得る。プロセッサは、放射線画像に含まれる位置検出マークに基づいて、放射線画像に含まれる移動量情報の位置を検出してもよい。
　プロセッサは、移動量情報と放射線画像とを対応付けた移動量情報付き画像データを記録媒体に記録してもよい。
　プロセッサは、線源と撮影対象との相対位置関係が互いに異なる複数の放射線画像について記録媒体に記録された複数の移動量情報付きデータを用いて、撮影対象の断層画像を生成してもよい。
　開示の技術によれば、相対位置情報の取得及び放射線画像と相対位置情報との対応付けを支援することが可能となる。
開示の技術の実施形態に係る撮影用治具の構成の一例を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る固定部と移動部とを分解して示した斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る移動部が固定部上を直線的に移動する様子を示す斜視図である。 開示の技術の実施形態に係る移動部を固定部との接触面の側から眺めた平面図である。 開示の技術の実施形態に係る固定部を移動部との接触面の側から眺めた平面図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具を移動部の上面側から眺めた場合におけるマークの透視図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具を移動部の上面側から眺めた場合におけるマークの透視図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具の使用方法の一例を示す側面図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具の使用方法の一例を示す側面図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具を用いて撮影された放射線画像の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る撮影用治具を用いて撮影された放射線画像の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る情報処理装置の機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。 開示の技術の実施形態に係るＣＰＵが情報処理プログラムを実行することによって実施される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 開示の技術の実施形態に係る移動量情報の他の表示形態の一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係るマークの周囲に配置された位置検出マークの一例を示す図である。 開示の技術の実施形態に係る移動量情報の他の表示形態の一例を示す図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具の構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具の構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。 図１４Ａに対応する平面図である。 図１４Ｂに対応する平面図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具を用いて撮影された放射線画の一例を示す図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具を用いて撮影された放射線画の一例を示す図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具の構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。 開示の技術の他の実施形態に係る撮影用治具の構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。
　以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は省略する。
　図１は、開示の技術の実施形態に係る撮影用治具１０の構成の一例を示す斜視図である。撮影用治具１０は、撮影対象に対して放射線を照射することにより放射線画像を撮影する際に用いられる治具である。撮影用治具１０は、固定部１１と移動部１２とを含んで構成されている。固定部１１は、放射線を出射する線源（図示せず）との相対位置が固定されている。移動部１２は、固定部１１に対して移動可能に設けられている。固定部１１及び移動部１２は、開示の技術における「移動機構」の一例である。
　図２は、固定部１１と移動部１２とを分解して示した斜視図である。移動部１２の、固定部１１との接触面には直線的に伸びるガイド溝１３が設けられている。固定部１１の、移動部１２との接触面には直線的に伸びる凸型のガイドレール１４が設けられている。図３に示すように、ガイド溝１３にガイドレール１４が嵌入された状態で、移動部１２は固定部１１上をガイドレール１４に沿って直線的に移動（平行移動）することが可能である。すなわち、撮影用治具１０は、いわゆる直動ステージとして機能する。移動部１２の移動は、手動又は自動で行うことが可能である。
　図４Ａは、移動部１２を、固定部１１との接触面の側から眺めた平面図である。図４Ｂは、固定部１１を、移動部１２との接触面の側から眺めた平面図である。固定部１１及び移動部１２の接触面には、それぞれ、移動部１２の初期位置からの移動量を示す移動量情報を表示するためのマーク２０Ａ及びマーク２０Ｂが設けられている。撮影用治具１０におけるマーク２０Ａ及びマーク２０Ｂが形成された部分は、開示の技術における「表示部」の一例である。マーク２０Ａは、ガイドレール１４の伸長方向に沿って直線的の伸びる目盛及び目盛に付与された数値をガイドレール１４の外側に描いたものである。マーク２０Ｂは、マーク２０Ａ（目盛）上の位置を指し示す指針をガイド溝１３の外側に描いたものである。なお、初期位置は任意に定めることができるが、例えば、図１に示すように、移動部１２の移動方向における固定部１１及び移動部１２の端面が、揃う位置を初期位置としてしてもよい。
　図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ撮影用治具１０を、移動部１２の上面側から眺めた場合におけるマーク２０Ａ及びマーク２０Ｂの透視図である。図５Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図５Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。移動部１２が初期位置に位置する場合、マーク２０Ｂ（指針）が指し示すマーク２０Ａ（目盛）上の位置を示す数値Ｎ１は典型的には“０”である。移動部１２が初期位置から移動することで、マーク２０Ｂ（指針）が指し示すマーク２０Ａ（目盛）上の位置が移動する。移動位置における、マーク２０Ｂ（指針）が指し示すマーク２０Ａ（目盛）上の位置を示す数値Ｎ２は、移動部１２の初期位置からの移動量を示す。すなわち、マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂによる移動量情報の表示は、移動部１２の動作に連動して変化する。なお、移動部１２が初期位置に位置する場合の、マーク２０Ｂ（指針）が指し示すマーク２０Ａ（目盛）上の位置を示す数値Ｎ１は“０”でなくてもよい。この場合、移動位置における数値Ｎ２と、初期位置における数値Ｎ１との差分（Ｎ２－Ｎ１）が移動部１２の移動量となる。
　固定部１１及び移動部１２は、放射線（Ｘ線）に対する透過率が比較的高い材料によって構成されている。固定部１１及び移動部１２の材料として、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）及びＰＳ（ポリスチレン）等のプラスチックを用いることが可能である。一方、マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂは、それぞれ、放射線（Ｘ線）に対する透過率が比較的低い材料を用いて、移動部１２及び固定部１１に描画されている。マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂの材料として、例えばアルミ、銅及び鉛等の金属を用いることができる。このように、マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂの材料の放射線（Ｘ線）に対する透過率を、固定部１１及び移動部１２の材料よりも低くすることで、撮影用治具１０を用いて撮影された放射線画像において、移動量情報を描出させることが可能となる。
　図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ撮影用治具１０の使用方法の一例を示す側面図である。図６Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図６Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、放射線画像の撮影対象５０は移動部１２の上に配置され、放射線検出器３０は固定部１１の下に配置される。放射線を出射する線源４０は、放射線検出器３０との間に撮影用治具１０及び撮影対象５０を挟む位置に配置される。撮影対象５０、マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂが、撮影視野内に収まるように、線源４０、撮影用治具１０及び放射線検出器３０の相対位置が定められる。なお、放射線検出器３０は、放射線画像を生成する公知のフラットパネルディテクタであってもよい。
　図６Ａに示すように、移動部１２が初期位置に位置した状態で撮影対象５０について放射線画像が撮影される。その後、図６Ｂに示すように、移動部１２を図中左方向に平行移動させることにより、撮影対象５０を移動部１２とともに移動位置に移動させる。すなわち、撮影用治具１０は、線源４０と撮影対象５０との相対位置関係が変化するように撮影対象５０の位置を移動させる。互いに異なる複数の移動位置の各々において、撮影対象５０について放射線画像が撮影される。放射線画像の撮影を行っている間、線源４０、固定部１１及び放射線検出器３０は静止状態に維持される。
　図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ撮影用治具１０を用いて撮影された放射線画像６０の一例を示す図である。図７Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図７Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。放射線画像６０において、撮影対象５０の像５０Ｉとともに、マーク２０Ａの像２０ＡＩ及びマーク２０Ｂの像２０ＢＩが描出される。図７Ｂに示すように、移動部１２が、移動位置に位置する場合におけるマーク２０Ａの像２０ＡＩ及びマーク２０Ｂの像２０ＢＩに基づいて、当該移動位置における撮影対象５０の初期位置からの移動量を特定することが可能である。すなわち、マーク２０Ａ及びマーク２０Ｂによって表示される移動量情報は、撮影対象５０の初期位置からの移動量を示す。放射線検出器３０によって生成された放射線画像は、画像サーバ（図示せず）に格納される。
　図８は、撮影用治具１０を用いて撮影された放射線画像について処理を行う情報処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、不揮発性メモリ１０３、入力装置１０４、ディスプレイ１０５及びネットワークインターフェース１０６を含む。これらのハードウェアはバス１０７に接続されている。
　ディスプレイ１０５は、例えば、液晶ディスプレイ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイである。入力装置１０４は、例えばキーボード、マウスを含み、タッチパネルディスプレイ等の近接入力装置、マイク等の音声入力装置、カメラやセンサ等の非接触入力装置を含んでいてもよい。ネットワークインターフェース１０６は、情報処理装置１００がネットワークを介して放射線画像が格納された画像サーバ（図示せず）に接続するためのインターフェースである。
　不揮発性メモリ１０３は、ハードディスク及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。不揮発性メモリ１０３には、情報処理プログラム１１０及びテンプレートパターン１２０が格納されている。テンプレートパターン１２０の詳細については後述する。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が処理を実行するためのワークメモリである。ＣＰＵ１０１は、不揮発性メモリ１０３に格納された情報処理プログラム１１０をＲＡＭ１０２へロードし、情報処理プログラム１１０にしたがって処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、開示の技術における「プロセッサ」の一例である。
　図９は、情報処理装置１００の機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。情報処理装置１００は、取得部１３１、認識部１３２、記録処理部１３３及び断層画像生成部１３４を有する。ＣＰＵ１０１が、情報処理プログラム１１０を実行することにより、ＣＰＵ１０１は、取得部１３１、認識部１３２、記録処理部１３３及び断層画像生成部１３４として機能する。
　取得部１３１は、画像サーバ（図示せず）にアクセスし、撮影用治具１０を用いて同一の撮影対象に対して移動部１２を移動させながら撮影された一連の放射線画像を取得する。すなわち、線源４０と撮影対象との相対位置関係が互いに異なる複数の放射線画像が取得される。なお、取得部１３１は、画像サーバを経由することなく放射線検出器３０から直接放射線画像を取得してもよい。
　認識部１３２は、取得部１３１によって取得された複数の放射線画像の各々について、当該放射線画像に描出されている移動量情報を認識する。認識部１３２は、不揮発性メモリ１０３に記録されているテンプレートパターン１２０を用いて移動量情報を認識する。テンプレートパターン１２０は、放射線画像に描出されるマーク２０Ａの像２０ＡＩ及びマーク２０Ｂの像２０ＢＩ（図７Ａ及び図７Ｂ参照）と同様のパターンを有する。認識部１３２は、テンプレートパターン１２０に類似する画像部分を放射線画像から抽出する。認識部１３２は、抽出した領域に含まれる目盛、目盛に付与された数値、及び目盛上の位置を指し示す指針を特定し、指針が指し示す目盛上の位置に応じた数値を移動量情報として認識する。
　記録処理部１３３は、認識部１３２によって認識された移動量情報と、これに対応する放射線画像とを対応付けて不揮発性メモリ１０３に記録する。記録処理部１３３は、取得部１３１によって取得された複数の放射線画像の各々について、移動量情報と放射線画像の対応付けを行い、移動量情報が対応付けられた放射線画像の画像データ（以下、移動量情報付き画像データと称する）の各々を不揮発性メモリ１０３に記録する。
　断層画像生成部１３４は、不揮発性メモリ１０３に記録された複数の移動量情報付き画像データを用いて撮影対象の断層画像を生成する。断層画像生成部１３４は、例えば、断層画像の再構成手法の１つであるシフト加算法を用いて断層画像を生成する。シフト加算法は、線源と撮影対象との相対位置関係を変化させながら連続的に撮影された一連の放射線画像に対し、それぞれの画像を走査方向に適量シフトし、結果を重ね合わせることで特定の裁断面に焦点をあわせた断層画像を得る方法である。画像ごとのシフト量を調整することで、任意の裁断面の断層画像を得ることが可能である。断層画像生成部１３４は、ユーザによって指定された裁断面の断層画像をシフト加算法によって生成する際に、移動量情報付き画像データに含まれる移動量情報を用いて各放射線画像のシフト量を算出する。
　図１０は、ＣＰＵ１０１が、情報処理プログラム１１０を実行することによって実施される処理の流れの一例を示すフローチャートである。情報処理プログラム１１０は、例えば、ユーザが、入力装置１０４を操作することによって処理の開始を指示した場合に実行される。
　ステップＳ１において、取得部１３１は、画像サーバ（図示せず）にアクセスし、撮影用治具１０を用いて同一の撮影対象に対して移動部１２を移動させながら撮影した一連の放射線画像を取得する。
　ステップＳ２において、認識部１３２は、ステップＳ１において取得された複数の放射線画像の各々について、不揮発性メモリ１０３に記録されているテンプレートパターン１２０を用いて、当該放射線画像に描出されている移動量情報を認識する。
　ステップＳ３において、記録処理部１３３は、ステップＳ２において認識された移動量情報と、対応する放射線画像とを対応付けた移動量情報付き画像データを不揮発性メモリ１０３に記録する。記録処理部１３３は、ステップＳ１において取得された複数の放射線画像の各々について、移動量情報付き画像データの記録を行う。
　ステップＳ４において、断層画像生成部１３４は、ステップＳ３において不揮発性メモリ１０３に記録された複数の移動量情報付き画像データを用いて撮影対象の断層画像を生成する。断層画像生成部１３４は、ユーザによって指定された裁断面の断層画像をシフト加算法によって生成する際に、移動量情報付き画像データに含まれる移動量情報を用いて各放射線画像のシフト量を算出する。
　以上のように、開示の技術の実施形態に係る撮影用治具１０は、放射線を出射する線源と撮影対象との相対位置関係が変化するように撮影対象の位置を移動させる移動機構と、撮影対象の初期位置からの移動量を示す移動量情報が表示される表示部と、を含む。撮影用治具１０を用いて撮影された放射線画像において、移動量情報が識別可能に描出される。
　また、開示の技術の実施形態に係る情報処理装置１００は、撮影用治具１０を用いて撮影された放射線画像を処理する。情報処理装置１００は、放射線画像を取得し、放射線画像に描出された移動量情報を認識する。情報処理装置１００は、移動量情報と放射線画像とを対応付けた移動量情報付き画像データを記録媒体（不揮発性メモリ１０３）に記録する。情報処理装置１００は、複数の移動量情報付き画像データを用いて、撮影対象の断層画像を生成する。
　断層画像の再構成処理においては、各放射線画像に描出されている撮影対象の相対的位置関係を示す情報（相対位置情報）が画像毎に必要となる。トモシンセシス機能を備えた撮影装置においては、撮影方向をロボット制御によって変化させて一連の放射線画像を取得する。一連の放射線画像に描出されている撮影対象の相対的位置関係は、撮影方向のロボット制御と連携することで容易に算出することができる。トモシンセシス機能を備えた撮影装置によれば、容易に断層画像を得ることができるが、高価であり、導入が容易ではない。
　そこで、トモシンセシス機能（撮影方向のロボット制御機能）を備えていない撮影装置を用いて断層画像を取得する方法について考える。例えば、線源と撮影対象との相対位置関係が変化するように撮影対象の位置を手動で移動させることで、撮影方向が異なる複数の放射線画像を取得することが可能である。しかしながら、この場合、撮影方向が互いに異なる複数の放射線画像の各々について、画像間の相対的位置関係を示す正確な相対位置情報を取得することは容易ではない。更に、放射線画像と相対位置情報との対応付けを手作業で行う必要がある。
　本実施形態に係る撮影用治具１０によれば、これを用いて取得された放射線画像において、移動量情報が識別可能に描出される。移動量情報は、一連の放射線画像の各々に描出されている撮影対象の、画像間の相対的位置関係を示す相対位置情報として利用可能である。すなわち、撮影用治具１０によれば、相対位置情報の取得及び放射線画像と相対位置情報との対応付けを支援することが可能となる。
　なお、移動量情報の表示は、上記したマーク２０Ａ及びマーク２０Ｂによるものに限定されない。図１１は、移動量情報の他の表示形態の一例を示す図である。図１１に示すように、移動量情報は、マーク２０Ｃによって表示されてもよい。マーク２０Ｃは、固定部１１又は移動部１２のいずれか一方に設けられる。マーク２０Ｃは、円周に沿って設けられた目盛と、目盛に付与された数値と、目盛上の位置を指し示す指針とを含む。指針は、移動部１２の移動に連動して円の中心を回転軸として回転する。すなわち、指針の先端は目盛に沿って移動する。指針の回転角度は、移動部１２の初期位置からの移動量に比例する。すなわち、指針が指し示す目盛上の位置は、移動部１２の初期位置からの移動量を示す。指針の回転を移動部１２の移動に連動させるための機構としては、例えば、移動部１２の平行移動をラックギアとピニオンギアを介して指針に伝達するように構成されたものを用いることができる。マーク２０Ｃを構成する目盛、数値及び指針を放射線に対する透過率が相対的に低い材料によって構成することで、移動量情報を放射線画像に描出させることが可能となる。
　撮影用治具１０は、移動量情報の表示位置を検出するための位置検出マークを有していてもよい。図１２は、マーク２０Ｃの周囲に配置された位置検出マーク２１の一例を示す図である。位置検出マーク２１は、マーク２０Ｃとともに放射線画像に描出される。情報処理装置１００において、認識部１３２は放射線画像に含まれる位置検出マーク２１に基づいてマーク２０Ｃの位置を検出し、検出したマーク２０Ｃについて画像認識を行う。
　図１３は、移動量情報の他の表示形態の一例を示す図である。図１３に示すように、移動量情報は、マーク２０Ｄによって表示されてもよい。マーク２０Ｄは、固定部１１又は移動部１２のいずれか一方に設けられる。マーク２０Ｄは４桁の数値を含む。各桁は、周面に０から９までの数値が書き込まれた回転ドラム２２を含んで構成されている。回転ドラム２２が回転することで、その桁の数値の表示が変化する。各桁の回転ドラム２２は、移動部１２の移動に連動して回転する。すなわち、移動部１２の初期位置からの移動量は、マーク２０Ｄを構成する４桁の数値によって示される。なお、マーク２０Ｄの桁数は、適宜変更することが可能である。なお、回転ドラム２２の回転を移動部１２の移動に連動させるための機構としては、例えば、移動部１２の平行移動をラックギアとピニオンギアを介して回転ドラム２２に伝達するように構成されたものを用いることができる。マーク２０Ｄを構成する各桁の数値を放射線に対する透過率が相対的に高い材料によって構成することで、移動量情報を放射線画像に描出させることが可能となる。
［第２の実施形態］
　図１４Ａ及び図１４Ｂは、開示の技術の第２の実施形態に係る撮影用治具１０Ａの構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。図１５Ａ及び図１５Ｂは、それぞれ図１４Ａ及び図１４Ｂに対応する平面図である。図１４Ａ及び図１５Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図１４Ｂ及び図１５Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。放射線検出器３０は移動部１２の上に配置され、撮影対象５０は放射線検出器３０の上に配置される。放射線を出射する線源４０は、放射線検出器３０との間に撮影対象５０を挟む位置に配置される。
　撮影用治具１０Ａは、固定部１１の端部に設けられたマーク部材２３及び移動部１２の端部に設けられたマーク部材２４を有する。マーク部材２３は、一端が固定部１１に接続され、固定部１１との接続部から放射線検出器３０の撮像面の高さよりも高い位置まで上方に伸びる第１の部分と、第１の部分の上端から放射線検出器３０の撮像面に重なるように迫り出した第２の部分とを有する。同様に、マーク部材２４は、一端が移動部１２に接続され、移動部１２との接続部から放射線検出器３０の撮像面の高さよりも高い位置まで上方に伸びる第１の部分と、第１の部分の上端から放射線検出器３０の撮像面に重なるように迫り出した第２の部分とを有する。撮影対象５０、マーク部材２３及び２４が撮影視野内に収まるように、線源４０、撮影用治具１０Ａ及び放射線検出器３０の相対位置が定められる。
　図１４Ａ及び図１５Ａに示すように、移動部１２が初期位置に位置した状態で撮影対象５０について放射線画像が撮影される。その後、図１４Ｂ及び図１５Ｂに示すように、移動部１２を図中左方向に平行移動させることにより、放射線検出器３０及び撮影対象５０を移動部１２とともに移動位置に移動させる。すなわち、撮影用治具１０Ａは、線源４０と撮影対象５０との相対位置関係が変化するように撮影対象５０の位置を移動させる。互いに異なる複数の移動位置の各々において、撮影対象５０について放射線画像が撮影される。放射線画像の撮影を行っている間、線源４０及び固定部１１は静止状態に維持される。
　図１６Ａ及び図１６Ｂは、それぞれ、撮影用治具１０Ａを用いて撮影された放射線画像６１の一例を示す図である。図１６Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図１６Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。放射線画像６１において、撮影対象５０の像５０Ｉとともに、マーク部材２３の像２３Ｉ及びマーク部材２４の像２４Ｉが描出される。図１６Ｂに示すように、移動部１２が移動位置に位置する場合におけるマーク部材２３の像２３Ｉ及びマーク部材２４の像２４Ｉに基づいて、当該移動位置における撮影対象５０の初期位置からの移動量を特定することが可能である。すなわち、マーク部材２３及びマーク部材２４によって表示される移動量情報は、撮影対象５０の初期位置からの移動量を示す。
　本実施形態において、情報処理装置１００の認識部１３２は、不揮発性メモリ１０３に記録されているテンプレートパターン１２０を用いて移動量情報を認識する。テンプレートパターン１２０は、放射線画像に描出されるマーク部材２３の像２３Ｉ及びマーク部材２４の像２４Ｉと同様のパターンを有する。認識部１３２は、テンプレートパターン１２０に類似する画像部分を放射線画像から抽出する。認識部１３２は、抽出した領域に含まれるマーク部材２３の像とマーク部材２４の像との距離に応じた数値を移動量情報として認識する。
　本実施形態に係る撮影用治具１０Ａによれば、第１の実施形態に係る撮影用治具１０と同様、複数の放射線画像の各々に描出されている撮影対象の画像間の相対的位置関係を示す相対位置情報の取得及び放射線画像と相対位置情報との対応付けを支援することが可能となる。
［第３の実施形態］
　図１７Ａ及び図１７Ｂは、開示の技術の第３の実施形態に係る撮影用治具１０Ｂの構成及びその使用方法の一例を示す側面図である。図１７Ａは、移動部１２が初期位置に位置する場合を示しており、図１７Ｂは、移動部１２が初期位置から移動した移動位置に位置する場合を示している。放射線検出器３０は移動部１２の上に配置され、撮影対象５０は放射線検出器３０の上に配置される。放射線を出射する線源４０は、放射線検出器３０との間に撮影対象５０を挟む位置に配置される。
　本実施形態において、固定部１１と移動部１２は、これらの端部においてヒンジ１５を介して互いに接続されている。移動部１２は、ヒンジ１５を回転軸として回転移動することが可能である。すなわち、本実施形態に係る撮影用治具１０Ｂにおいて、固定部１１及び移動部１２によって構成される移動機構は、撮影対象５０を回転移動させることが可能である。移動部１２の移動は、手動又は自動で行うことが可能である。
　撮影用治具１０Ｂは、固定部１１の端部に設けられたマーク部材２３及び移動部１２の端部に設けられたマーク部材２４を有する。マーク部材２３及びマーク部材２４の構成は、上記した第２の実施形態に係るものと同じであるので、説明は省略する。
　図１７Ａに示すように、移動部１２が初期位置に位置した状態で撮影対象５０について放射線画像が撮影される。その後、図１７Ｂに示すように、移動部１２を回転移動させることにより、放射線検出器３０及び撮影対象５０を移動部１２とともに移動位置に移動させる。すなわち、撮影用治具１０Ｂは、線源４０と撮影対象５０との相対位置関係が変化するように撮影対象５０の位置を移動させる。互いに異なる複数の移動位置の各々において、撮影対象５０について放射線画像が撮影される。放射線画像の撮影を行っている間、線源４０及び固定部１１は静止状態に維持される。
　放射線画像において、撮影対象５０の像とともに、マーク部材２３の像及びマーク部材２４の像が描出される。移動部１２が、移動位置に位置する場合におけるマーク部材２３の像及びマーク部材２４の像に基づいて、当該移動位置における撮影対象５０の初期位置からの移動量を特定することが可能である。すなわち、マーク部材２３及びマーク部材２４によって表示される移動量情報は、撮影対象５０の初期位置からの移動量を示す。
　本実施形態に係る撮影用治具１０Ｂによれば、第１の実施形態に係る撮影用治具と同様、複数の放射線画像の各々に描出されている撮影対象の画像間の相対的位置関係を示す相対位置情報の取得及び放射線画像と相対位置情報との対応付けを支援することが可能となる。
　上記の実施形態において、例えば、取得部１３１、認識部１３２、記録処理部１３３及び断層画像生成部１３４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ及びＧＰＵに加えて、ＦＰＧＡ等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
　１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
　複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System on Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
　更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
　また、上記実施形態では、情報処理プログラム１１０が不揮発性メモリ１０３に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。情報処理プログラム１１０は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、情報処理プログラム１１０は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。つまり、本実施形態で説明したプログラム(すなわち、プログラム製品)は、記録媒体で提供するほか、外部のコンピュータから配信する形態であっても良い。
　以上の第１乃至第３の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
　撮影対象に対して放射線を照射することにより放射線画像を撮影する際に用いられる撮影用治具であって、
　放射線を出射する線源と前記撮影対象との相対位置関係が変化するように前記撮影対象の位置を移動させる移動機構と、
　前記撮影対象の初期位置からの移動量を示す移動量情報が表示される表示部と、
　を含み、
　前記放射線画像において、前記移動量情報が識別可能に描出される
　撮影用治具。
（付記２）
　前記移動機構は、前記撮影対象を平行移動又は回転移動させる
　付記１に記載の撮影用治具。
（付記３）
　前記移動機構の動作に連動して前記移動量情報の表示が変化する
　付記１又は付記２に記載の撮影用治具。
（付記４）
　前記移動量情報が、放射線に対する透過率が前記移動機構よりも低い材料からなるマークによって表示される
　付記１に記載の撮影用治具。
（付記５）
　前記移動機構は、
　前記線源との相対位置関係が固定された固定部と、
　前記固定部に対して移動可能に設けられた移動部と、
を含み、
　前記撮影対象は、前記移動部の移動に伴って移動する
　付記１から付記４のいずれか１項に記載の撮影用治具。
（付記６）
　前記表示部は、前記固定部に設けられた第１のマークと、前記移動部に設けられた第２のマークとを含み、前記第１のマークと前記第２のマークとの相対位置関係によって前記移動量情報を表示する
　付記５に記載の撮影用治具。
（付記７）
　少なくとも１つのプロセッサを含み、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮影用治具を用いて撮影された放射線画像を処理する情報処理装置であって、
　前記プロセッサは、
　前記放射線画像を取得し、
　前記放射線画像に描出された移動量情報を認識する
　情報処理装置。
（付記８）
　前記プロセッサは、
　前記移動量情報に対応するテンプレートパターンとの照合により、前記放射線画像に含まれる前記移動量情報を認識する
　付記７に記載の情報処理装置。
（付記９）
　前記放射線画像において、前記移動量情報の表示位置を検出するための位置検出マークが識別可能に描出され、
　前記プロセッサは、前記放射線画像に含まれる前記位置検出マークに基づいて、前記放射線画像に含まれる移動量情報の位置を検出する
　付記７又は付記８に記載の情報処理装置。
（付記１０）
　前記プロセッサは、前記移動量情報と前記放射線画像とを対応付けた移動量情報付き画像データを記録媒体に記録する
　付記７から付記９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（付記１１）
　前記プロセッサは、前記線源と前記撮影対象との相対位置関係が互いに異なる複数の放射線画像について前記記録媒体に記録された複数の前記移動量情報付きデータを用いて、前記撮影対象の断層画像を生成する
　付記１０に記載の情報処理装置。
　なお、２０２２年７月１１日に出願された日本国特許出願２０２２－１１１３６３の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (11)

  1. 　撮影対象に対して放射線を照射することにより放射線画像を撮影する際に用いられる撮影用治具であって、
    　放射線を出射する線源と前記撮影対象との相対位置関係が変化するように前記撮影対象の位置を移動させる移動機構と、
    　前記撮影対象の初期位置からの移動量を示す移動量情報が表示される表示部と、
    　を含み、
    　前記放射線画像において、前記移動量情報が識別可能に描出される
    　撮影用治具。
  2. 　前記移動機構は、前記撮影対象を平行移動又は回転移動させる
    　請求項１に記載の撮影用治具。
  3. 　前記移動機構の動作に連動して前記移動量情報の表示が変化する
    　請求項１に記載の撮影用治具。
  4. 　前記移動量情報が、放射線に対する透過率が前記移動機構よりも低い材料からなるマークによって表示される
    　請求項１に記載の撮影用治具。
  5. 　前記移動機構は、
    　前記線源との相対位置関係が固定された固定部と、
    　前記固定部に対して移動可能に設けられた移動部と、
    を含み、
    　前記撮影対象は、前記移動部の移動に伴って移動する
    　請求項１に記載の撮影用治具。
  6. 　前記表示部は、前記固定部に設けられた第１のマークと、前記移動部に設けられた第２のマークとを含み、前記第１のマークと前記第２のマークとの相対位置関係によって前記移動量情報を表示する
    　請求項５に記載の撮影用治具。
  7. 　少なくとも１つのプロセッサを含み、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮影用治具を用いて撮影された放射線画像を処理する情報処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記放射線画像を取得し、
    　前記放射線画像に描出された移動量情報を認識する
    　情報処理装置。
  8. 　前記プロセッサは、
    　前記移動量情報に対応するテンプレートパターンとの照合により、前記放射線画像に含まれる前記移動量情報を認識する
    　請求項７に記載の情報処理装置。
  9. 　前記放射線画像において、前記移動量情報の表示位置を検出するための位置検出マークが識別可能に描出され、
    　前記プロセッサは、前記放射線画像に含まれる前記位置検出マークに基づいて、前記放射線画像に含まれる移動量情報の位置を検出する
    　請求項７に記載の情報処理装置。
  10. 　前記プロセッサは、前記移動量情報と前記放射線画像とを対応付けた移動量情報付き画像データを記録媒体に記録する
    　請求項７に記載の情報処理装置。
  11. 　前記プロセッサは、前記線源と前記撮影対象との相対位置関係が互いに異なる複数の放射線画像について前記記録媒体に記録された複数の前記移動量情報付きデータを用いて、前記撮影対象の断層画像を生成する
    　請求項１０に記載の情報処理装置。
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