CN102770075B - X射线图像诊断装置和医用图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种X射线图像诊断装置、医用图像处理程序以及医用图像处理方法。为了从进行了间隔抽取处理的图像数据不产生伪像就除去栅格条纹，取得用具备栅格的X射线图像诊断装置对被检测体进行摄像而获得的图像数据（S11）、决定间隔抽取数（S13）、基于所决定的间隔抽取数计算图像数据所包含的栅格条纹的频率（S21），根据计算出的栅格条纹的频率进行缺陷像素修正（S41～S45）、从修正后的图像数据除去栅格条纹（S51～S55）。
Description
技术领域
本发明涉及一种X射线图像诊断装置、医用图像处理程序和方法，特别涉及针对通过使用用于除去散射X射线的栅格（grid）而进行X摄像摄影所得到的图像而提高画质。
背景技术
以前，在X射线平面检测器上配置栅格，来防止在被摄体内部产生的散射X射线成像。但是，由X射线平面检测器生成的图像二维地对图像信号进行采样，因此，像素间距与栅格密度干扰，产生混叠（网纹）。作为用于降低该网纹的技术，例如在专利文件1中，揭示了以下的图像处理方法，即根据X射线平面检测器的像素大小和栅格的栅格密度计算出网纹成分的频带，选择网纹在高频带中出现的栅格，进行滤波处理或傅立叶变换，降低或除去通过傅立叶变换所得到的频率数据，再进行逆傅立叶变换。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：特开平3-12785号公报
发明内容
在对摄像被检测体而得到的X射线图像进行间隔抽取而显示缩小图像的情况下，有时伴随着间隔抽取处理而在低频带中出现栅格成分，在专利文件1的图像处理方法中，存在无法除去因出现栅格成分而产生的网纹的问题。
另外，在除去网纹而使用的像素中包含缺陷像素的情况下，由于缺陷像素修正而缩小图像的频带发生变化，存在在无法除去网纹时、或由于频率不同而可能产生伪像的问题。
进而，在使用同一栅格进行X射线摄像的情况下，存在由于实际摄影的 距离（SID）、栅格的调焦距离而出现网纹的频带不同的问题。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于：提供一种X射线图像诊断装置、医用图像处理方法和程序，其针对进行了间隔抽取处理的缩小图像也能够有效地除去栅格条纹（网纹）。
为了达到上述目的，本发明的X射线图像诊断装置的特征在于，具备：X射线管；X射线平面检测器，与上述X射线管相对配置，检测透过了被检测体的透过X射线，输出图像数据；栅格，配置在上述X射线平面检测器上，除去上述透过X射线的散射光；间隔抽取数决定单元，决定上述图像数据的间隔抽取数；频率计算单元，计算包含在以决定的上述间隔抽取数进行了间隔抽取处理的上述图像数据中的栅格条纹的频率；修正单元，与计算出的上述栅格条纹的频率对应地，对进行了上述间隔抽取处理的图像数据进行图像修正；显示单元，根据上述图像修正后的图像数据，显示被检测体图像。
另外，本发明的医用图像处理程序的特征在于，使计算机执行以下的步骤：读入通过具备栅格的X射线图像诊断装置摄像被检测体而得到的图像数据的步骤；决定上述图像数据的间隔抽取数的步骤；计算包含在以决定的上述间隔抽取数进行了间隔抽取处理的上述图像数据中的栅格条纹的频率的步骤；与计算出的上述栅格条纹的频率对应地，对进行了上述间隔抽取处理的图像数据进行图像修正的步骤；根据上述图像修正后的图像数据而显示被检测体图像的步骤。
进而，本发明的医用图像处理方法的特征在于，包括：读入通过具备栅格的X射线图像诊断装置摄像被检测体而得到的图像数据的步骤；决定上述图像数据的间隔抽取数的步骤；计算包含在以决定的上述间隔抽取数进行了间隔抽取处理的上述图像数据中的栅格条纹的频率的步骤；与计算出的上述栅格条纹的频率对应地，对进行了上述间隔抽取处理的图像数据进行图像修正的步骤；根据上述图像修正后的图像数据而显示被检测体图像的步骤。
根据本发明，能够提供一种X射线图像诊断装置、医用图像处理方法和程序，其通过与栅格条纹频率对应地进行缺陷像素修正、栅格条纹除去修正，对进行了间隔抽取处理的缩小图像也能够有效地除去栅格条纹（网纹）。
附图说明
图1是表示本实施方式的X射线图像诊断装置10的概要结构的模式图。
图2是表示栅格条纹产生原理的说明图。
图3是表示由于摄影距离而栅格条纹频率不同的原理的说明图。
图4是本实施方式的概要的框图。
图5是表示本实施方式的概要处理的流程的流程图。
图6是表示本实施方式的处理流程的流程图。
图7表示间隔抽取数和间隔抽取后的图像大小之间的关系的说明图。
图8是表示摄影距离与频率响应的对应关系的曲线图。
图9是表示本实施方式的缺陷像素修正处理的说明图，（a）表示高频带的缺陷像素修正处理，（b）表示低频带的缺陷像素修正处理。
图10是表示本实施方式的栅格条纹除去处理的说明图，（a）表示反射处理，（b）表示一维FFT处理结果的一个例子，（c）表示带通滤波器的处理结果的一个例子，（d）表示逆一维FFT处理结果的一个例子。
图11是本实施方式的效果与现有方法的效果的比较说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的X射线图像诊断装置10的概要结构的模式图。
X射线图像诊断装置10具备：向被检测体1照射X射线的X射线管11；限制从X射线管11照射的X射线向被检测体11的照射的X射线光圈12；除去由于被检测体1产生的散射X射线的栅格13；与X射线管11相对配置并检测被检测体1的透过X射线的X射线平面检测器14；对从X射线平面检测器14输出的图像数据实施缺陷像素修正、栅格条纹除去处理、灰度等级处理等图像处理的图像处理装置15；显示由图像处理装置15生成的预览（摄影确认）图像数据的预览显示装置16；显示由图像处理装置15生成的透视时的动态图像、静止图像的图像显示装置17；与包含X射线管11的X射线产生单元、X射线平面检测器14、图像处理装置15、预览显示装置16、图像显示装置17电连接而进行各动作的控制的控制装置18。
控制装置18包括：测定X射线摄影时的从X射线管11到X射线平面检测器14的距离（SID）的测距部18a；控制部18b，对包含X射线管11的X射线产生单元、X射线平面检测器14、图像处理装置15等各装置的动作进行控制，或者发送接收必要的信息的控制部18b。
图像处理装置15由具备以下部分的硬件构成：省略图示的CPU、MPU这样的控制/运算装置、由ROM、RAM、硬盘构成的存储装置、用于从X射线平面检测器14接收图像数据的接口、用于向预览显示装置16和图像显示装置17输出显示用图像数据的接口。
另外，在图像处理装置15中，存储有用于进行本实施方式的缺陷像素修正、栅格条纹除去修正的的图像处理程序。该图像处理程序主要具备：图像数据取得部15a，从X射线平面检测器14读入对被检测体1进行摄像而得到的图像数据；间隔抽取数决定部15b，决定图像数据的间隔抽取数；频率计算部15c，根据所决定的间隔抽取数，计算栅格条纹的频率；缺陷像素修正部15d，与计算出的栅格条纹的频带对应地，修正缺陷像素的像素值；栅格条纹除去部15e，从由缺陷像素修正部15d修正后的图像数据中，除去由频率计算部15c计算出的栅格条纹的频率成分；间隔抽取处理部15f，对图像数据进行间隔抽取处理；灰度等级处理部15g，为了显示图像而进行灰度等级处理。
另外，通过装载到构成图像处理装置15的存储器上并通过由CPU、MPU构成的控制/计算装置来执行，从而与硬件协作地实现图像处理程序的各功能。
在本实施方式中，图像处理装置15具备缺陷像素修正部15d和栅格条纹除去部15e，栅格条纹除去部15e从由缺陷像素修正部15d修正后的图像数据中除去由频率计算部15c计算出的栅格条纹的频率成分，但也可以是图像处理装置15只具备缺陷像素修正部15d，与计算出的栅格条纹的频带对应地修正缺陷像素的像素值。另外，也可以是图像处理装置15只具备栅格条纹除去部15e，针对由图像数据取得部15a取得的图像数据、进行了现有的缺陷像素修正处理的图像数据，除去由频率计算部15c计算出的频带的栅格条纹成分。
接着，基于图2说明因栅格13造成的栅格条纹的产生原理。图2是表示栅格条纹产生原理的说明图。
本实施方式的X射线平面检测器14是将检测元件矩阵状地配置在二维平面上而构成的平板检测器（Flat Panel Detector，以下记载为“FPD”）。检测元 件的宽度是143μm。在该X射线平面检测器14上，配置栅格13。栅格13是将作为吸收箔的铅13b配置在格子密度为40条/cm（=250μm间距）而构成的。在图2中，曲线13i表示通过栅格后的X射线强度分布曲线，曲线14b是FPD采样后的亮度分布曲线（在以下的说明中，将像素值作为宽度处理）。透过了栅格13的X射线通过配置为250μm间隔的栅格13的铅13b，如图2中的通过栅格后的X射线强度分布曲线13i所示那样，与格子密度相同地产生250μm间隔的X射线强度分布。如果FPD的采样间距与X射线强度分布相同为250μm，则由于始终能够对同相位的强度分布进行采样，所以不产生栅格条纹，但实际上，FPD采样间距是143μm，因此X射线强度分布（13i）与FPD采样间距（14b）的相位错开，在X射线强度分布曲线14b上的用圆圈表示的位置上进行数据采样。
其结果是在从FPD输出的图像中，将这些FPD采样点连接起来的实线被识别为栅格条纹（也称为网纹）。
在本实施方式中，进行与该栅格条纹频率对应的缺陷像素修正处理和栅格条纹除去修正，但为此，必须计算栅格条纹频率。在即使使用同一构造的栅格而摄影距离（SID）也不同时，栅格条纹频率也不同。基于图3说明根据摄影距离而栅格条纹频率不同的原理。图3是表示根据摄影距离而栅格条纹频率不同的原理的说明图。图3（a）、图3（b）表示在不同的摄影距离（SID）下对同一构造的栅格13进行摄影时的栅格通过后的X射线强度分布13i，图3（a）表示在与栅格的焦距相同的摄影距离（SID）下进行摄影时的X射线强度分布13i，图3（b）表示在比图3（a）短的摄影距离（SID）下进行摄影时的X射线强度分布13i。在此，栅格13的焦距是指在聚焦栅格中吸收箔的面、即铅板13b的面的延长集中在一个直线上时的距离，是表示聚焦栅格的几何学性能的指标之一。
如图3（a）所示，在与栅格焦距相同的摄影距离（SID）下进行摄影的情况下，栅格条纹为高频，如图3（b）所示，随着摄影距离（SID）变短，出现在X射线图像中的栅格条纹成为低频。另外，在本实施方式中，高频带是指栅格条纹频率接近乃奎斯特频率的情况，低频带是指栅格条纹频率从乃奎斯特频率远离的情况。乃奎斯特频率如表1所示那样，根据间隔抽取数而不同。在图像的包络线例子中，高频是图9（a），低频是图9（b），将在后面详细说明。
由此，栅格条纹的频率由于摄影距离而变动，因此，进行与栅格条纹频率对应的图像修正必须考虑摄影距离（SID）。
接着，基于图4~图6，说明本实施方式的图像处理。
图4是本实施方式的概要的框图。
另外，图5是表示本实施方式的概要处理的流程的流程图。
另外，图6是表示本实施方式的处理流程的流程图。在图6中，以在对被检测体进行X射线摄像后显示预览图像的情况为例子进行说明，但也能够应用于在图像显示装置17上显示透视后的动画的情况。即，能够将本实施方式应用于进行间隔抽取的全部图像显示处理中。以下，使用图4，在按照图5的各步骤说明本实施方式的概要处理的流程后，按照图6的各步骤说明本实施方式的详细处理的流程。
（步骤S1）
图像数据取得部15a从X射线平面检测器14取得向被检测体照射X射线并摄影所得的图像数据，通过间隔抽取数决定部15b和间隔抽取处理部15f，决定取得的图像数据的间隔抽取数并进行间隔抽取处理。
（步骤S2）
频率计算部15c针对进行了间隔抽取处理的图像数据，计算所除去的栅格条纹的频率。与栅格密度、栅格焦距、从X射线管11到X射线平面检测器14的摄影距离（SID）等的值对应地，进行该计算。
（步骤S3）
缺陷像素判断单元针对在步骤S2中进行了间隔抽取处理的图像数据，判断是否包含缺陷像素。在包含的情况下，前进到步骤S4，在不包含的情况下，前进到步骤S5。
（步骤S4）
缺陷像素修正部15d使用由频率计算部15c计算出的栅格条纹的频率，进行图像数据的缺陷像素修正。
（步骤S5）
栅格条纹除去部15e使用由频率计算部15c计算出的栅格条纹的频率，从进行了缺陷像素修正后的图像数据、或判断为没有缺陷像素的图像数据中，除去栅格条纹。
（步骤S6）
灰度等级处理部15g对除了栅格条纹的图像数据进行灰度等级处理，将进行了灰度等级处理的图像数据显示在预览图像显示装置16或图像显示装置17上。
上述各步骤与图6所示的各步骤如下这样对应。图5的步骤S1对应于图6的步骤S11~S13，图5的步骤S2对应于图6的步骤S21，图5的步骤S3对应于图6的步骤S31，图5的步骤S4对应于图6的步骤S41~S45，图5的步骤S5对应于图6的步骤S51~S55，图5的步骤S6对应于图6的步骤S61。
接着，按照图6的各步骤说明本实施方式的详细的处理流程。
（步骤S11）
测距部18a测定从X射线管11到X射线平面检测器14的摄影距离（SID），控制部18b设定与摄影距离对应的摄影条件。如果操作者按下未图示的照射按键，则从X射线管11照射X射线，摄影被检测体（S11）。
（步骤S12）
从X射线平面检测器14向图像处理装置15转送图像数据，由图像数据取得部15a取得图像数据。另外，从控制部18b向图像处理装置15转送栅格13的信息（栅格密度、栅格焦距）、测距部18a测定的摄影距离（SID）、预览显示装置16的画面大小或预览图像的图像大小等摄影条件数据（S12）。
（步骤S13）
间隔抽取数决定部15b计算在S12中取得的预览图像的间隔抽取数，并且间隔抽取处理部15f对由图像数据取得部15a取得的图像数据进行间隔抽取处理（S13）。预先准备从X射线平面检测器14取得的图像数据的大小与画面大小/预览图像的图像大小之间的对应表，间隔抽取数决定部15b参照该表，决定间隔抽取数。
基于图7，说明间隔抽取数与间隔抽取后的图像大小之间的关系。图7是表示间隔抽取数与间隔抽取后的图像大小之间的关系的说明图。例如，如图7所示，如果假设从X射线平面检测器14输出而取得的图像数据的整个大小为3000×3000像素，显示在预览图像显示装置16a上的预览图像的图像大小为750×750像素，则间隔抽取数被计算为“4”。另外，如果假设显示在预览图像显示装置16b上的预览图像的图像大小为300×300像素，则间隔抽取数为 “10”。这些预览图像的图像大小是可变的，依赖于预览图像显示装置的显示大小、除了X射线光圈以外的照射视野区域大小而变更。
(步骤S12)
频率计算部15c计算要除去的栅格条纹的频率(S21)。间隔抽取处理部15f按照与在步骤S12中取得的间隔抽取数相同的数目，对只对栅格13进行摄像而取得的图像数据(以下称为“栅格条纹图像数据”)进行间隔抽取处理。接着，栅格条纹除去部15e进行作为其功能之一的一维FFT处理。频率计算部15c参照一维FFT处理的结果，计算栅格条纹频率。
另外，在步骤S13、S21中，记载为计算间隔抽取数和栅格频率，但如果其前提是对预览显示装置16和栅格13继续使用在各X射线摄像中相同的数据，则显示预览图像的图像大小、栅格密度等在安装了X射线图像诊断装置10时成为固定。由此，也可以不在每次X射线摄像时都进行计算，而预先生成修正数据，并存储在图像处理装置15的存储装置中。接着，基于表1和图8，说明修正数据。表1是规定了间隔抽取数与栅格条纹频率(也称为网纹频率)的对应关系的表，图8是表示摄影距离与频率响应的对应关系的曲线图。
表1
表1是预览图像(缩小图像)的图像大小、间隔抽取数、乃奎斯特频率、 栅格条纹频率、空间频率（纵轴为频率响应，横轴为频率成分，横轴中央是0，描绘为左右对称）。表1是对栅格共通地将摄影距离设为固定，根据变更间隔抽取数而得到的栅格条纹像素数据，使用栅格条纹除去部15e的傅立叶变换处理功能而计算出的修正数据。
另外，如果对每个摄影距离作成该修正数据，则能够取得在不同的摄影距离下摄影时的栅格条纹频率。作为一个例子，图8表示使用焦距为1800mm的栅格并改变摄影距离时的频率。图8表示摄影距离与频率响应之间的对应关系，是纵轴为频率响应、横轴为摄影距离、横轴中央为0并描绘为左右对称的曲线图。如图8所示，由于摄影距离不同，所以即使使用同一栅格，出现在图像中的栅格条纹的频率也变化。由此，X射线图像诊断装置10也可以预先准备间隔抽取数×摄影距离数的修正数据，频率计算部15c参照与在步骤S12中得到的摄影条件一致的修正数据，决定栅格条纹频率。另外，在将预览图像、透视时的间隔抽取数固定而使用X射线图像诊断装置10的情况下，也可以在每次摄影时将摄影距离作为变量，与摄影距离对应地求出栅格条纹频率。另外，如胸部X射线图像、胃部的透视X射线摄影的集合诊断那样，在每次摄影时将摄影距离固定而摄影X射线图像的情况下，也可以将预览图像、透视时的间隔抽取数作为变量，由频率计算部15c求出栅格条纹频率。接着，在步骤S41~S45中，与由频率计算部15c得到的频带对应地，由缺陷像素修正部15d对X射线平面检测器14的缺陷像素进行修正。
（步骤S31）
缺陷像素判定单元对在步骤S21进行了间隔抽取处理的图像数据判定是否包含缺陷像素。在包含的情况下进入步骤S41，在不包含的情况下进入步骤S51。
（步骤S41）
首先，缺陷像素修正部15d取得图像数据取得部15a，沿着栅格条纹正交方向（参照图9）在每个像素列获取间隔抽取处理后的图像数据的亮度。
并且，对亮度是否以缺陷像素的位置为界变动到规定值以上，即缺陷像素是否处于亮度的基础（base）值的边界进行判断（S41）。上述规定值以上是指超过因栅格条纹而产生的亮度变化量的值，在该情况下，推定为在图像数据取得部15a取得的作为修正对象的图像数据中存在以缺陷像素为界而对不同部 位、物体摄影的区域（例如摄影空气的区域和摄影被检测体的区域、而且被检测体的亮度大幅不同的部位）。因此，缺陷像素修正部15d如果在上述判断中为肯定，则进入步骤S42，如果为否定则前进到步骤S43。
另外，预先在X射线平面检测器14的出厂时判明缺陷像素的位置，将该位置信息记录在X射线图像诊断装置10的未图示的ROM等存储装置中。因此，缺陷像素修正部15d通过参照该位置信息来取得缺陷像素的位置信息。
（步骤S42）
缺陷像素修正部15d进行缺陷像素处于边界时的缺陷像素修正。更具体而言，在步骤S41中读出的像素列中，使用位于缺陷像素的一方向侧（例如在将栅格条纹正交方向定义为左右方向的情况下，缺陷像素的右侧或左侧中的任意一侧）的像素来进行缺陷像素修正（S42）。例如，将在缺陷像素的右侧相邻的像素的亮度作为缺陷像素的亮度进行补插。由此，能够防止缺陷像素修正所导致的图像数据的轮廓的模糊。
（步骤S43）
缺陷像素修正部15d进行缺陷像素未处于边界时的缺陷像素修正。首先，缺陷像素修正部15d对在步骤S21中由频率计算部15c计算出的栅格条纹频率处于高频带还是处于低频带进行判断，若处于高频带则进入步骤S44，若处于低频带则进入步骤S45（S43）。
（步骤S44）
缺陷像素修正部15d进行高频带中的缺陷像素修正。以下，基于图9说明本实施方式的缺陷像素修正处理。图9是表示本实施方式的缺陷像素修正处理的说明图，图9（a）表示高频带中的缺陷像素修正处理，图9（b）表示低频带中的缺陷像素修正处理。在栅格条纹频率处于高频带的情况下，在步骤S41中获取的像素列的亮度在每个抽样点反复亮度的高峰（山）和低谷（谷）。因此，缺陷像素修正部15d生成在步骤S41中获取的像素列的亮度分布图案74，对高峰（山）和低谷（谷）中的哪一个来到缺陷像素的位置进行推定。并且，在推定为高峰（山）来到缺陷像素的位置时，使用夹着缺陷像素而在左右两方向最近的高峰（山）来求出缺陷像素的像素值。另外，在推定为低谷（谷）来到缺陷像素的位置时，使用夹着缺陷像素而在左右两方向最近的低谷（谷）来求出缺陷像素的像素值。例如，图9（a）的例中，推定为低谷（谷）来到缺 陷像素1，因此作为缺陷像素1的像素值，对在左侧与图9（a）的斜线像素、即、缺陷像素1最近的低谷（谷）的像素70的亮度和在右侧与图9（a）的斜线像素、即、缺陷像素1最近的低谷（谷）的像素71的亮度的平均值进行补插。同样地，缺陷像素修正部15d对于缺陷像素2推定为高峰（山）来到，因此对在左侧与缺陷像素2最近的高峰（山）的像素72和在右侧与缺陷像素2最近的高峰（山）的像素73的亮度的平均值进行补插。另外，也可以在夹着缺陷像素而在任一单方只有峰值的情况下，使用该单方的峰值的亮度来进行补插。
将本实施方式的缺陷像素修正的结果与以往修正结果进行比较。图9（a）的亮度分布图案75是以往修正的结果所得到的图案，亮度分布图案76是本实施方式的修正的结果所得到的图案。在以往的修正中，使用缺陷像素的相邻的像素值来进行修正，因此，使用高峰（山）和高峰（山）对缺陷像素1进行修正。因此，频率在缺陷像素1的部分被破坏。相对于此，在本实施方式的修正中，对高峰（山）和低谷（谷）中的哪一个来到缺陷像素进行推定，推定的结果，推定为低谷（谷）来到时，不是使用相邻的像素值而是使用最近的两侧的低谷（谷）来进行修正，因此，能够防止频率在缺陷像素1的部分被破坏。另外，对于缺陷像素2，也推定为高峰（山）来到，不是使用相邻的像素而是使用最近的高峰（山）的亮度来进行修正，因此，能够防止栅格条纹频率破坏。
（步骤S45）
缺陷像素修正部15d进行低频带中的缺陷像素修正。基于图9（b）说明低频带中的缺陷像素修正。在栅格条纹为低频的情况下，在步骤S41中获取的像素列的亮度因抽样点的不同而表示高峰（山）、低谷（谷）、峰值的中间值。因此，缺陷像素修正部15d生成在步骤S41中获取的像素列的亮度分布图案，对高峰（山）、低谷（谷）、峰值的中间值中的哪一个来到缺陷像素的位置进行推定。并且，在推定为高峰（山）或者低谷（谷）来到缺陷像素的位置时，使用夹着缺陷像素而在左右两方向上最近的高峰（山）或者低谷（谷）来求出缺陷像素的像素值。另外，在推定为峰值的中间值来到缺陷像素的位置时，使用与缺陷像素相邻的像素值来对缺陷像素的像素值进行补插。
例如，在图9（b）的例中，缺陷像素修正部15d生成修正前的亮度分布图案83，采用图案匹配等手法，推定为峰值的中间值来到缺陷像素1。因此， 缺陷像素修正部15d对在缺陷像素1的两侧相邻的像素80的亮度和像素81的亮度的平均值进行计算，以该平均值对缺陷像素1进行补插。
另外，缺陷像素修正部15d推定为高峰（山）来到缺陷像素2。
因此，对在左侧与缺陷像素2最近的高峰（山）的像素81的亮度和在右侧与缺陷像素2最近的高峰（山）的像素82的亮度的平均值进行补插。
将本实施方式的缺陷像素修正的结果与以往的修正结果进行比较。如图9（b）所示，在进行以往修正的情况下（图9（b）的亮度分布图案84），在缺陷像素为峰以外的情况下，在以往修正中频率也不破坏，但在缺陷像素处于高峰（山）、例如缺陷像素2的情况下，频率被破坏。相对于此，采用本实施方式的缺陷像素修正，在峰以外的情况下，能够使用相邻像素的亮度来进行修正，在峰值的情况下，能够基于同一个峰来对缺陷像素进行修正。并且也可以使1周期的频率匹配、或者对基础（base）浓度的偏置（offset）进行修正。
如以往修正那样在栅格条纹的频率变化时，由于下一工序的栅格条纹除去处理而产生伪像，但采用本实施方式，不使栅格条纹的频率变化就能进行缺陷像素修正，因此，随之进行的栅格条纹除去处理的结果，具有不产生伪像这样的效果。
（步骤S51）
栅格条纹除去部15e根据由间隔抽取数决定部15b获得的间隔抽取数对在步骤S42、S44、S45中进行了缺陷像素修正的图像数据、或者判断为没有缺陷像素的图像数据进行镜像处理（S51）。该镜像处理是用于步骤S52以后的傅立叶变换处理的前处理。下面基于图10对栅格条纹除去处理进行说明。图10表示栅格条纹除去处理的说明图，（a）表示镜像处理，（b）表示一维FFT处理结果的一例，（c）表示带通滤波器的处理结果的一例，（d）表示一维逆FFT处理结果的一例。
如图10（a）所示，镜像处理是沿着栅格条纹正交方向使图像区域90的左右端部的图像区域以图像区域90的边缘（例如90L）中心反转而追加的处理。例如，在图10中，从图像区域90的左端部起将规定的像素数（或参照表2来决定。详细见后述）范围的信号成分（图像区域91）以图像区域90的左端90L中心向左方向反转来进行追加。追加的区域为图10中的镜像区域91’。同样地，从图像区域90的右端部起将规定的像素数范围的信号成分（图像区 域92）以图像区域90的左端90R为中心向左方向反转来进行追加。追加的区域为图10中的镜像区域92’。
表2
表2是确定与间隔抽取数相应的进行镜像的像素数的表格。该表格也可以与表1同样地预先生成，在安装X射线图像诊断装置10时存储在图像处理装置15中，栅格条纹除去部15e随时进行参照。
表2用于确定“间隔抽取数”、间隔抽取后的“栅格条纹正交方向图像大小”、在该间隔抽取数中进行1次傅立叶变换处理（以下将傅立叶变换记为“FFT”）所需要的最小像素数“FFT”、确定进行镜像的像素数的“镜像像素”、确定镜像后的图像大小的“镜像后像素”。
“镜像后像素”将根据傅立叶变换最小像素和间隔抽取后的栅格条纹正交方向像素大小之差在两端像素是否存在多少像素作为判断基准。其目的在于，在进行了后述的傅立叶变换处理（步骤S52）并进行了带通滤波器处理（对特定的频率响应进行除去）后（步骤S53），进行逆傅立叶变换处理（步骤S54）时，在图像两端产生混叠（伪像），但防止除去该伪像部分而在最终输出图像显示混叠。例如，在从X射线平面检测器14获得全大小为3000×3000像素的图像数据的情况下，间隔抽取数为“4”时，间隔抽取后的图像为750×750。另一方面，在间隔抽取数为“4”的情况下、参照表2时，图像区域90的栅格条纹正交方向的像素数为750像素，作为FFT所需要的最小的像素数为1024像素，因此在图10（a）中，图像区域91、92为从图像区域90的左右端部90L、90R起由137像素内侧的区域构成的镜像区域。其结果，镜像后的像素为1024 像素（750＋137×2）。
（步骤S52）
栅格条纹除去部15e对镜像后的图像数据进行一维FFT处理（S52）。图10（b）表示图表93，图表93表示一维FFT处理结果。表格93的纵轴表示频率响应，横轴表示频率，该表格93是横轴中央为0而左右对称表示的图表。
（步骤S53）
栅格条纹除去部15e从一维FFT处理后的图像数据的频率成分进行用于除去栅格条纹的频率成分的带通滤波处理（S53。），图10（c）表示图表94，该图表94表示带通滤波处理的结果。图表94的纵轴表示频率响应，横轴表示频率，图表94是横轴中央为0而左右对称地表示的图表。
（步骤S54，S55）
栅格条纹除去部15e对带通滤波器处理后的图像数据进行一维逆FFT处理（S54）。图10（d）表示一维逆FFT处理后所获得的图像。在图像95的左右端部产生混叠，因此，栅格条纹除去部15e仅切出图像95的中央部，从而能够获得没有伪像而且栅格条纹被除去的最终图像（S55）。
（步骤S61）
然后，利用灰度等级处理部15g对在步骤S55中切出的最终图像进行灰度等级处理，显示在预览图像显示装置16中（S61）。
基于图11对本实施方式的缺陷像素修正和栅格条纹除去修正的效果进行说明。图11是本实施方式的效果与以往手法的效果的比较说明图。
图11（a）表示在与栅格条纹正交的方向上存在缺陷像素列96，使用由以往手法进行的缺陷像素修正、即使用与缺陷像素相邻的像素值对该缺陷像素列96进行修正时，如图11（b）所示，栅格条纹的频率变化。对该图像进行栅格条纹除去时，如图11（c）所示，在栅格条纹的频率变化了的位置产生伪像。
相对于此，在本实施方式中，对图11（a）的图像以如图11（d）那样使栅格条纹频率不变化的方式进行缺陷像素修正。从该图像除去栅格条纹成分时，如图11（e）那样获得不产生伪像的图像。
采用本实施方式，根据间隔抽取数求出栅格条纹频率，能够根据该频带进行修正。即、在对缺陷像素进行修正时，栅格条纹频率不会破坏就能够进行缺陷像素的修正。并且，对该缺陷像素修正后的图像数据进行栅格条纹除去处理。 此时，在栅格条纹频率处于低频带的情况下，也根据间隔抽取数并利用镜像处理使数据数增加后进行傅立叶变换，因此，能够使频率分辨率提高，精度良好地仅除去栅格条纹。
附图标记说明
1：被检测体；10：X射线图像诊断装置；11：X射线管；12：X射线光圈；13：栅格；14：X射线平面检测器；15：图像处理装置；16：预览图像显示装置；17：图像显示装置；18：控制装置。
Claims (5)
1.一种X射线图像诊断装置，其特征在于，包括：
X射线管；
X射线平面检测器，与上述X射线管相对配置，检测透过了被检测体的透过X射线，输出图像数据；
栅格，配置在上述X射线平面检测器上，除去上述透过X射线的散射光；
间隔抽取数决定单元，决定上述图像数据的间隔抽取数；
频率计算单元，计算包含在按照决定的上述间隔抽取数进行了间隔抽取处理的上述图像数据中的栅格条纹的频率；
修正单元，与计算出的上述栅格条纹的频率对应地，对进行了上述间隔抽取处理的图像数据进行图像修正；
显示单元，根据上述图像修正后的图像数据，显示被检测体图像，
其中，上述频率计算单元根据上述决定的间隔抽取数和上述被检测体的摄影时的上述X射线管与上述X射线平面检测器之间的摄影距离中的至少一个来计算上述栅格条纹的频率，
上述修正单元是根据计算出的上述栅格条纹的频率对上述X射线平面检测器所包含的缺陷像素的像素值进行修正的缺陷像素修正单元，
在上述缺陷像素修正单元中，在计算出的上述栅格条纹的频率处于高频带的情况下，根据上述缺陷像素的位置、沿着上述栅格条纹正交方向的像素列的像素值分布，推定上述缺陷像素的像素值是否对应于上述像素值分布的高峰和低谷中任一个，在推定为对应于高峰时，根据位于上述缺陷像素的附近的高峰的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于低谷时，根据位于上述缺陷像素的附近的低谷的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插；在计算出的上述栅格条纹的频率处于低频带的情况下，根据上述缺陷像素的位置、沿着上述栅格条纹的正交方向的像素列的像素值分布，推定上述缺陷像素的像素值是否对应于上述像素值分布的高峰、低谷、和中间值中的任意一个，在推定为对应于高峰时，根据位于上述缺陷像素的附近的高峰的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于低谷时，根据位于上述缺陷像素的附近的低谷的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于中间值时，根据与上述缺陷像素相邻的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插。
2.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，
在像素列的像素值分布以缺陷像素为界而超过计算出的上述栅格条纹的频率成分所引起的变动幅度地变化的情况下，上述缺陷像素修正单元替代处于高频带时以及处于低频带时的像素值的补插，而使用在上述像素列上位于上述缺陷像素的左右任意一侧的附近的像素值来对上述缺陷像素的像素值进行补插。
3.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，
还具备：从由上述缺陷像素修正单元修正后的图像数据除去由上述频率计算部件计算出的栅格条纹的频率成分的栅格条纹除去单元。
4.根据权利要求3所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，
上述栅格条纹除去单元进行如下处理：通过对处于上述缺陷像素的修正后的图像数据中的沿着栅格条纹的正交方向的两端部并具有与决定的上述间隔抽取数对应的大小的像素区域进行镜像，由此对上述缺陷像素的修正后的图像数据进行放大，并对该图像数据沿着栅格条纹正交方向进行傅立叶变换而生成第一次频率成分，从该第一次频率成分中除去由上述频率计算单元计算出的上述栅格条纹的频率成分而生成第二次频率成分，对该第二次频率成分进行逆傅立叶变换而生成图像，从该图像切出输出图像。
5.一种医用图像处理方法，其特征在于，包括：
读入通过具备栅格的X射线图像诊断装置摄像被检测体而得到的图像数据的步骤；
决定上述图像数据的间隔抽取数的步骤；
计算包含在按照决定的上述间隔抽取数进行了间隔抽取处理的上述图像数据中的栅格条纹的频率的步骤；
与计算出的上述栅格条纹的频率对应地，对进行了上述间隔抽取处理的图像数据进行图像修正的步骤；
根据上述图像修正后的图像数据而显示被检测体图像的步骤，
其中，在计算频率的步骤中，根据上述决定的间隔抽取数和上述被检测体的摄影时的上述X射线管与上述X射线平面检测器之间的摄影距离中的至少一个来计算上述栅格条纹的频率，
上述的图像修正的步骤，是根据计算出的上述栅格条纹的频率对上述X射线平面检测器所包含的缺陷像素的像素值进行修正的缺陷像素修正步骤，
在上述缺陷像素修正步骤中，在计算出的上述栅格条纹的频率处于高频带的情况下，根据上述缺陷像素的位置、沿着上述栅格条纹正交方向的像素列的像素值分布，推定上述缺陷像素的像素值是否对应于上述像素值分布的高峰和低谷中任一个，在推定为对应于高峰时，根据位于上述缺陷像素的附近的高峰的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于低谷时，根据位于上述缺陷像素的附近的低谷的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插；在计算出的上述栅格条纹的频率处于低频带的情况下，根据上述缺陷像素的位置、沿着上述栅格条纹的正交方向的像素列的像素值分布，推定上述缺陷像素的像素值是否对应于上述像素值分布的高峰、低谷、和中间值中的任意一个，在推定为对应于高峰时，根据位于上述缺陷像素的附近的高峰的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于低谷时，根据位于上述缺陷像素的附近的低谷的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插，在推定为对应于中间值时，根据与上述缺陷像素相邻的像素值对上述缺陷像素的像素值进行补插。
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