JP2012061300A - 放射線撮影システム及びその画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検体を配置しない状態でのプレ撮影時に生成される第1の位相微分像と、被検体を配置した状態での本撮影時に生成される第2の位相微分像とについて、値がπ/2から−π/2、または−π/2からπ/2に変化する境界線を求め、所定方向に境界線を通過するたびにπまたは−πずつ変化する第1の階段状データと第2の階段状データとそれぞれを作成する。第1の位相微分像に第1の階段状データを加算して第1の加算済位相微分像を生成し、第2の位相微分像に前記第2の階段状データを加算して第2の加算済位相微分像を生成する。第2の加算済位相微分像から第1の加算済位相微分像を減算して補正済位相微分像を生成する。
【選択図】図3
Description
図1において、本発明の第1実施形態に係るX線撮影システム10は、被検体HにX線を照射するX線源11と、X線源11に対向配置され、X線源11から被検体Hを透過したX線を検出して画像データを生成する撮影部12と、撮影部12から読み出された画像データを記憶するメモリ13と、メモリ13に記憶される複数の画像データを画像処理して位相コントラスト画像を生成する画像処理部14と、画像処理部14により生成された位相コントラスト画像を記録する画像記録部15と、X線源11及び撮影部12の制御を行う撮影制御部16と、操作部やモニタからなるコンソール17と、コンソール17から入力される操作信号に基づいてX線撮影システム10の全体を統括的に制御するシステム制御部18とから構成されている。
上記第1実施形態では、X線源11からFPD20までの距離を長くした場合に、X線焦点11aの焦点サイズ(一般的に0.1mm〜1mm程度)によるG1像のボケが影響し、位相コントラスト画像の画質の低下をもたらす恐れがある。そこで、本発明の第2実施形態として、図15に示すように、X線源11の射出側にマルチスリット(線源格子)60を配置する。第2実施形態のX線撮影システムは、マルチスリット60を備えること以外は、上記第1実施形態と同一構成である。
上記第1及び第2実施形態では、第1の吸収型格子21を、X線低吸収部21bを通過したX線を線形的に投影するように構成しているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、第1の吸収型格子21でX線を回折することにより、いわゆるタルボ干渉効果が生じる構特許第4445397号公報等に記載の構成とすることも可能である。本発明の第3実施形態として、第1の吸収型格子21を回折格子とし、第1及び第2の吸収型格子21,22の間の距離L2をタルボ干渉距離に設定して、タルボ干渉計を構成する。本実施形態では、タルボ干渉効果により第1の格子21により生成されるG1像(自己像)が、第2の吸収型格子22の位置に形成される。
また、上記第1〜第3実施形態では、第2の吸収型格子22がFPD20とは独立して設けられているが、特開平2009−133823号公報に開示された構成のX線画像検出器を用いることにより、第2の吸収型格子22を排することができる。本発明の第4実施形態として、第2の吸収型格子22を排して、下記の構成のX線画像検出器を用いる。
また、上記第1〜第4実施形態では、縞走査法により位相微分像を求めているが、本発明はこれに限定されず、国際公開WO2010/050483に記載されたフーリエ変換法により位相微分像を求めてもよい。このフーリエ変換法は、X線画像検出器により得られた1枚分の画像データをフーリエ変換することによって画像データに生じるモアレ縞のフーリエスペクトルを取得し、このフーリエスペクトルからキャリア周波数に対応したスペクトルを分離して逆フーリエ変換を行なうことにより位相微分像を得る方法である。この場合には、第1及び第2の吸収型格子21,22を移動させる必要がなく、走査機構23が不要となる。
20 フラットパネル検出器(FPD)
21 第1の吸収型格子(第1の格子)
21a X線遮蔽部(X線高吸収部)
21b X線低吸収部
22 第2の吸収型格子(第2の格子)
22a X線遮蔽部(X線高吸収部)
22b X線低吸収部
70 FPD
71 画素
72 電荷収集電極
72a〜72f 第1〜第6の線状電極群
73 スイッチ群
Claims (10)
- 放射線源から照射された放射線を通過させて第1の周期パターン像を生成する第1の格子と、
前記第1の周期パターン像に対して強度変調を与えて第2の周期パターン像を生成する強度変調手段と、
前記第1の周期パターン像を検出して画像データを生成する放射線画像検出器と、
前記画像データに基づいて位相微分像を生成する位相微分像生成手段と、
被検体を配置しない状態でのプレ撮影時に前記位相微分像生成手段により生成される第1の位相微分像と、被検体を配置した状態での本撮影時に前記位相微分像生成手段により生成される第2の位相微分像とについて、値がπ/2から−π/2、または−π/2からπ/2に変化する境界線を求め、所定方向に該境界線を通過するたびにπまたは−πずつ変化する第1の階段状データと第2の階段状データとそれぞれを作成する階段状データ作成手段と、
前記第1の位相微分像に前記第1の階段状データを加算して第1の加算済位相微分像を生成し、前記第2の位相微分像に前記第2の階段状データを加算して第2の加算済位相微分像を生成する階段状データ加算手段と、
前記第2の加算済位相微分像から前記第1の加算済位相微分像を減算して補正済位相微分像を生成する減算処理手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。 - 前記補正済位相微分像を前記第1の格子の周期方向に沿って積分処理することにより、位相コントラスト画像を生成する位相コントラスト画像生成手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影システム。
- 前記第1の加算済位相微分像を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線撮影システム。
- 前記プレ撮影または前記本撮影の指示を入力する入力手段と、
前記入力手段により前記プレ撮影の指示が入力された場合に、前記強度変調手段、前記放射線画像検出器、前記位相微分像生成手段、前記階段状データ作成手段、前記階段状データ加算手段を動作させ、前記階段状データ加算手段により生成される前記第1の加算済位相微分像を前記記憶手段に記憶させる制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の放射線撮影システム。 - 前記強度変調手段は、前記第1の周期パターン像に対して位相が異なる複数の相対位置で強度変調を与えて複数の第2の周期パターン像を生成し、
前記放射線画像検出器は、前記各第2の周期パターン像を検出して複数の画像データを生成し、
前記位相微分像生成手段は、前記複数の画像データに基づき、前記相対位置に対する画素データの強度変化を表す強度変調信号の位相ズレ量を算出することにより前記位相微分像を生成することを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の放射線撮影システム。 - 前記強度変調手段は、前記第1の周期パターン像と同一方向の周期パターンを有する第2の格子と、前記第1及び第2の格子のいずれか一方を所定のピッチで移動させる走査手段とからなることを特徴とする請求項5に記載の放射線撮影システム。
- 前記第1及び第2の格子は、吸収型格子であり、前記第1の格子は、前記放射線源からの放射線を前記第1の周期パターン像として前記第2の格子に投影することを特徴とする請求項6に記載の放射線撮影システム。
- 前記第1の格子は位相型格子であり、前記第1の格子は、タルボ干渉効果により、前記放射線源からの放射線を前記第1の周期パターン像として前記第2の格子の位置に形成することを特徴とする請求項6に記載の放射線撮影システム。
- 前記放射線源の射出側に線源格子を備えることを特徴とする請求項1から8いずれか1項に記載の放射線撮影システム。
- 放射線源から照射された放射線を通過させて第1の周期パターン像を生成する第1の格子と、
前記第1の周期パターン像に対して強度変調を与えて第2の周期パターン像を生成する強度変調手段と、
前記第1の周期パターン像を検出して画像データを生成する放射線画像検出器と、
前記画像データに基づいて位相微分像を生成する位相微分像生成手段と、
を備えた放射線撮影システムの画像処理方法であって、
被検体を配置しない状態でのプレ撮影時に前記位相微分像生成手段により生成される第1の位相微分像と、被検体を配置した状態での本撮影時に前記位相微分像生成手段により生成される第2の位相微分像とについて、値がπ/2から−π/2、または−π/2からπ/2に変化する境界線を求め、所定方向に該境界線を通過するたびにπまたは−πずつ変化する第1の階段状データと第2の階段状データとそれぞれを作成するステップと、
前記第1の位相微分像に前記第1の階段状データを加算して第1の加算済位相微分像を生成し、前記第2の位相微分像に前記第2の階段状データを加算して第2の加算済位相微分像を生成するステップと、
前記第2の加算済位相微分像から前記第1の加算済位相微分像を減算して補正済位相微分像を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
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