WO2011118236A1 - 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、体動量測定方法およびプログラム - Google Patents

放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、体動量測定方法およびプログラム Download PDF

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赤堀貞登
山口義隆
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Definitions

  • the present invention relates to detection of body motion of a subject, particularly in a radiation imaging apparatus that performs imaging multiple times on a subject by moving a radiation source and / or radiation detection means.
  • FPD Fluorescence Detector
  • FIG. 27 is a diagram schematically showing a state in which the radiographic image capturing system is viewed from the side.
  • reference numeral 100 denotes a radiation source
  • 101 denotes a stand for guiding the movement of the quadrilateral panel FPD 110
  • 102 denotes an imaging surface of the FPD 110.
  • the grid 103 is recorded as a subject. That is, it is assumed that the radiation 104 emitted from the radiation source 100 and transmitted through the grating 103 is applied to the imaging surface 102 of the FPD 110.
  • the quadrilateral panel-shaped FPD 110 is set so that the panel surface and one side of the panel are parallel to the direction in which the stand 101 extends (arrow A direction), and is moved in the arrow A direction.
  • the direction of arrow A is the movement axis.
  • the FPD 110 that is stationary before and after the movement is irradiated with the radiation 104 that has passed through the grating 103, and the first and second radiation images are captured.
  • the imaging surface 102 (that is, the two-dimensional matrix of the pixel portion constituting the imaging surface) is inclined at an angle ⁇ due to an assembly error of the FPD 110 or the like. Further, even when the imaging surface 102 is not inclined in the FPD 110, that is, when the matrix constituting the imaging surface 102 is formed in parallel to the surface and one side of the quadrilateral panel-like FPD 110, the FPD 110 itself is the moving axis. In some cases, it may be disposed with an inclination.
  • the imaging surface 102 is tilted in this way, the radiation images of the lattice 103 acquired by the first and second imaging are as shown in FIGS. 27b and 27c, respectively. That is, when trying to connect the two images by performing template matching or the like in the vicinity of the lower edge portion of the first recorded image and the vicinity of the upper edge portion of the second recorded image, The lateral length is different, and a gap occurs at the joint.
  • the inclination angle ⁇ of the imaging surface 102 is an inclination angle with respect to the moving axis extending in the arrow A direction.
  • FIG. 28A is a diagram schematically showing a radiographic image capturing system as viewed from the front.
  • the radiation source is not shown, but is arranged so as to irradiate the radiation along the irradiation axis perpendicular to the paper surface.
  • another problem is that the imaging surface 102 has an angle ⁇ with respect to one side of the panel in a plane parallel to the panel surface of the FPD 110 (a plane parallel to the paper surface) due to assembly errors of the FPD 110. May be tilted.
  • the FPD 110 itself is the moving axis. In some cases, it may be disposed with an inclination. In FIG. 28, some pixel portions are indicated by G.
  • the imaging surface 102 is tilted in this manner, the radiation images of the lattice 103 acquired by the first and second imaging are as shown in FIGS. 28b and 28c, respectively. In other words, if an attempt is made to connect both images in the vicinity of the lower edge portion of the first recorded image and the vicinity of the upper edge portion of the second recorded image, a shift such as a tomographic shift occurs in the connection. .
  • the inclination angle ⁇ with respect to one side of the imaging surface 102 is an inclination angle with respect to the moving axis extending in the arrow A direction.
  • the inclination angle ⁇ is 0.31.
  • the angle is about 0.5 mm at the edge of the image at about 0.5 mm, and about 0.5 mm at the edge of the image when the inclination angle ⁇ is 0.07 °.
  • FIG. 29 schematically shows such a situation.
  • the tilt of the imaging surface is generated along with the movement of the FPD 110 and is displaced in the horizontal direction.
  • Such a phenomenon is caused, for example, when the accuracy of the guide mechanism that guides the movement of the FPD 110 is low or, for example, the gap between the guide rod that constitutes the mechanism and the guide member that slides along the guide rod is set relatively large. It arises from factors such as being.
  • the radiation images of the lattice 103 acquired by the first and second imaging are as shown in FIGS. 29b and 29c, respectively.
  • a shift such as a tomographic shift occurs in the connection between the images. Will occur.
  • the problem that the image is displaced is caused not only by the inclination of the imaging surface but also when the imaging surface is displaced from a predetermined position during radiation irradiation.
  • this displacement will be described in detail.
  • FIG. 30 schematically shows a situation when the displacement of the imaging surface occurs.
  • FIG. 30a is a diagram schematically showing a state in which the radiographic image capturing system is viewed from the side.
  • the FPD 110 is arranged at a predetermined position so as to overlap with each other to some extent in the direction of arrow A at the first and second shooting.
  • the FPD 110 may be displaced from a predetermined position in a direction parallel to the arrow A direction at each irradiation.
  • FIG. 30 shows an example in which the FPD 110 is displaced by a length ⁇ y downward from a predetermined position during the second radiation irradiation.
  • the radiation images of the lattice 103 acquired by the first and second imaging are as shown in FIGS. 30b and 30c, respectively.
  • FIG. 31 schematically shows a situation when such a displacement occurs.
  • FIG. 31 a is a diagram schematically showing a radiographic image capturing system viewed from the front.
  • the radiation source is not shown, but is arranged so as to irradiate the radiation along an irradiation axis perpendicular to the paper surface.
  • the FPD 110 When performing long imaging, the FPD 110 is disposed at a predetermined position aligned with each other in the direction orthogonal to the arrow A direction at the first and second radiation irradiation. However, for example, if the movement mechanism of the FPD 110 has changed over time, or if the stand 101 is bent (more specifically, the rail that guides the movement of the FPD 110) as shown in the figure, the FPD 110 is moved from a predetermined position during radiation irradiation. It may be displaced in a direction orthogonal to the arrow A direction.
  • FIG. 31 shows an example in which the FPD 110 is displaced from the predetermined position to the right by a length ⁇ x during the second radiation irradiation.
  • the radiation images of the lattice 103 acquired by the first and second imaging are as shown in FIGS. 31b and 31c, respectively.
  • image synthesis is performed on the assumption that the first shot image and the second shot image coincide with each other in the left-right direction, that is, in a direction orthogonal to the arrow A direction. Due to the displacement of the length ⁇ x, a shift occurs in the joint between images.
  • Patent Document 1 a method for eliminating the misalignment of joints between composite images caused by the inclination of the imaging surface and the displacement from a predetermined position (hereinafter referred to as a mechanical error of the imaging surface) in the FPD described above.
  • Patent Document 1 By using the technique disclosed in Patent Document 1, it is possible to eliminate a shift in a joint at the time of synthesizing an image due to a mechanical error. However, only the deviation caused by the mechanical error is eliminated, and the gap of the joint caused by the body movement of the subject remains. As described above, if an image is synthesized in a state in which a shift due to body motion remains, the image cannot be accurately synthesized.
  • a method for detecting the body movement of the subject a method of attaching a sensor or the like for detecting the body movement of the subject to the radiographic image capturing apparatus, or comparing the position of the subject among a plurality of captured images, although it is not necessary to provide a separate sensor or the like, it is preferable that the body movement of the subject can be detected based on the captured image.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and when synthesizing a plurality of radiographic images acquired by long-length imaging, not only the misalignment of the images due to mechanical errors but also the misalignment due to the body movement of the subject.
  • the purpose is to enable detection.
  • a first radiographic image capturing apparatus includes an imaging unit that irradiates radiation, a radiation detector that detects radiation, and an imaging unit and / or a moving unit that moves the radiation detector.
  • a radiographic imaging apparatus that performs radiography on a subject a plurality of times by moving the radiation detector, and obtains a plurality of radiographic images of the subject by reading a signal from the radiation detector each time imaging is performed.
  • the mechanical error detection means for detecting the mechanical error of the imaging means and / or the radiation detector, and the mechanical error detection means, the body movement amount of the subject at the time of imaging is determined. It is characterized by comprising body movement amount acquisition means for acquiring.
  • the radiation detector is moved, and each time the position is changed by the movement, the radiation transmitted through the subject is irradiated to the radiation detector, and at least a part of the region overlaps.
  • a radiographic imaging device that acquires a plurality of radiographic images, An imaging means for moving the radiation detector along a predetermined movement axis and irradiating the radiation detector with radiation transmitted through the subject each time the position is changed by the movement; Image acquisition means for acquiring a plurality of radiation images of the subject by reading a signal from the radiation detector each time the movement and irradiation of the radiation are performed; Mechanical error detection means for detecting a mechanical error of the radiation detector; Mechanical error correction means for correcting the mechanical error in the plurality of radiation images to obtain a mechanical error-corrected radiation image; A deviation amount detecting means for detecting a deviation amount of the object between the mechanical error-corrected radiographic images; Body movement amount acquisition means for acquiring the body movement amount of the subject at the time of shooting may be
  • the first radiographic image capturing apparatus may further include display means for displaying the amount of body movement.
  • a body motion-corrected radiographic image is obtained by correcting a shift amount of the subject between the mechanical error-corrected radiographic images based on the body motion amount.
  • the display means may be a means for displaying the body motion corrected composite image.
  • the image synthesizing unit may adjust the degree of alignment in an overlapping region where the plurality of body motion corrected radiographic images of the body motion corrected radiographic image overlap. It is good also as a means to produce
  • the image synthesizing means is a means for further generating a mechanical error-corrected synthesized image obtained by synthesizing the mechanical error-corrected radiographic image
  • the display means may be means for displaying the body motion corrected composite image and the mechanical error corrected composite image in a switchable manner.
  • the first radiographic image capturing apparatus may further include warning means for giving a warning when the amount of body movement exceeds a predetermined threshold value.
  • the imaging unit may be a unit that stops the irradiation of the radiation to the subject when a warning is given by the warning unit.
  • an arbitrary one such as a sound, a display, or both a sound and a display can be used.
  • the mechanical error may include the tilt of the imaging surface, the displacement of the imaging surface from a predetermined position, the relative deviation between the plurality of radiographic images, and the subject. It is good also as at least one of the displacement of the subject surface used as the reference
  • a radiographic image capturing method is a radiographic image capturing method in which an imaging means for irradiating radiation and / or a radiation detector for detecting radiation is moved and an object is imaged a plurality of times.
  • the radiation detector is moved, and each time the position is changed by the movement, the radiation that has passed through the subject is irradiated to the radiation detector, and a plurality of radiations at least partially overlapped with each other.
  • a radiographic imaging method for acquiring an image, Moving the radiation detector along a predetermined movement axis, and irradiating the radiation detector with radiation transmitted through the subject each time the position is changed by the movement; Acquiring a plurality of radiation images of the subject by reading a signal from the radiation detector each time the movement and irradiation of the radiation are performed; Detecting a mechanical error of the radiation detector; Correcting the mechanical error in the plurality of radiation images to obtain a mechanical error corrected radiation image; Detecting a shift amount of the subject between the mechanical error-corrected radiation images; A step of acquiring a body movement amount of the subject at the time of photographing based on the amount of deviation.
  • a second radiographic imaging apparatus includes a radiation source that emits radiation, a radiation detection unit that detects radiation, and a moving unit that moves the radiation source and / or the radiation detection unit.
  • a radiographic imaging apparatus that moves a radiation detection means to take an image of a subject a plurality of times, and moves a radiation source and / or radiation detection means according to a predetermined pattern to a reference subject arranged at a known position
  • An imaging system actual movement amount calculating unit that calculates an actual movement amount of the radiation source and / or the radiation detection unit based on the projection position of the reference subject on each image obtained when the image is captured a plurality of times; Between a plurality of images obtained when a source and / or radiation detection means are moved in accordance with a predetermined pattern and a subject is imaged a plurality of times.
  • a plurality of object movement amount specifying means for specifying the amount of movement of the object, and a plurality of pieces obtained when the radiation source and / or the radiation detection means are moved according to a predetermined pattern by the actual movement amount and the subject is imaged a plurality of times.
  • a body movement evaluation value indicating the size of the body movement of the subject is calculated based on the subject movement amount calculation means for calculating the amount of movement of the subject between the images and the difference between the subject movement amount and the assumed movement amount of the subject. And a body motion evaluation value calculating means.
  • the body movement amount measuring method includes a radiation source that emits radiation, a radiation detection unit that detects radiation, and a moving unit that moves the radiation source and / or the radiation detection unit, and the radiation source and / or the radiation detection unit.
  • a body movement amount measuring method for measuring the magnitude of body movement of a subject in a radiographic image capturing apparatus that takes multiple shots of the subject, and the radiation source and / or the radiation detection means are moved according to a predetermined pattern. Based on the projection position of the reference subject on each image obtained when the reference subject placed at a known position is taken multiple times, the actual movement amount of the actual radiation source and / or radiation detection means is calculated.
  • the amount of movement of the subject between the images is specified, and the radiation source and / or the radiation detection means are moved according to a predetermined pattern by the actual movement amount, and a plurality of images obtained when the subject is photographed a plurality of times,
  • This is a method characterized in that an assumed movement amount of a subject is calculated, and a body movement evaluation value indicating the magnitude of the body movement of the subject is calculated based on a difference between the subject movement amount and the assumed movement amount of the subject.
  • the body movement amount measuring method according to the present invention may be provided as a program for causing a computer to execute the method.
  • the “body movement evaluation value” is not limited to a value indicating the distance the subject has actually moved, and may be a normalized value.
  • a predetermined threshold value may be provided to digitally indicate only the presence or absence of body movement.
  • both images are obtained from the projection position (coordinates on the image) of the reference subject in the two images taken at one photographing position and another photographing position.
  • the amount of movement of the reference subject in between may be specified, and the actual amount of movement of the actual radiation source and / or radiation detection means may be calculated based on the amount of movement of the reference subject.
  • the position of the photographing system is directly calculated from the projection position (coordinate on the image) of the reference subject in one image, and the actual movement amount of the photographing system is calculated by comparing the position of the photographing system between the photographing positions. You may do it.
  • the reference subject and the subject can be photographed separately, but if the reference subject and the subject are photographed at the same time, the movement that has occurred in the radiation source and / or the radiation detection means during actual photographing of the subject Since the error can be reflected, the body movement of the subject can be detected more accurately.
  • the radiation that has passed through the subject every time the radiation detector is moved along a predetermined movement axis and the position is changed by the movement is detected by the radiation detector.
  • the radiation detector By reading out the signal from the radiation detector every time it is moved and irradiated with radiation, multiple radiation images of the subject are acquired, and mechanical errors of the radiation detector are detected, and this mechanical error is corrected. Then, a mechanical error-corrected radiographic image is acquired. Then, since the amount of deviation of the subject between the radiological images after mechanical error correction is detected, and the amount of body movement of the subject at the time of imaging is detected based on the amount of deviation, the mechanical error is detected first. It is possible to accurately detect a shift due to the body movement of the subject.
  • the amount of subject misalignment between the radio images that have undergone mechanical error correction is corrected, and the body movement-corrected radiological image is obtained, so that the body movement-corrected radiological image is synthesized with high accuracy.
  • a body motion corrected composite image can be generated. As a result, a diagnosis using the body motion corrected composite image can be performed accurately.
  • a mechanical error-corrected composite image obtained by synthesizing the mechanical error-corrected radiographic image is further generated, and the body motion is displayed by switching the body motion-corrected composite image and the mechanical error-corrected composite image. It can be recognized accurately.
  • the operator can perform an operation such as stopping shooting, so that there is a body movement amount that cannot be combined. By continuing shooting, it is possible to prevent the subject from being exposed unnecessarily.
  • a radiation source that emits radiation
  • a radiation detection unit that detects radiation
  • a moving unit that moves the radiation source and / or the radiation detection unit
  • the radiation source and / or the radiation detection means are moved in accordance with a predetermined pattern, and the position is known.
  • the actual radiation source and / or the actual movement amount of the radiation detection means is calculated on the basis of the projection position of the reference subject on each image obtained when the reference subject arranged in the plurality of times is photographed, and the radiation source And / or obtained when the radiation detection means is moved in accordance with a predetermined pattern and the subject is imaged a plurality of times.
  • the amount of movement of the subject between a plurality of images is specified, and the radiation source and / or the radiation detection means are moved according to a predetermined pattern by the actual movement amount, and a plurality of images obtained when the subject is photographed a plurality of times.
  • the estimated movement amount of the subject is calculated, and the body movement evaluation value indicating the magnitude of the body movement of the subject is calculated based on the difference between the subject movement amount and the assumed subject movement amount. It is possible to accurately detect the body movement.
  • the reference subject and the subject can be photographed separately, but if the reference subject and the subject are photographed at the same time, the movement that has occurred in the radiation source and / or the radiation detection means during actual photographing of the subject Since the error can be reflected, the body movement of the subject can be detected more accurately.
  • Schematic which shows the structure of the radiographic imaging apparatus by the 1st Embodiment of this invention Schematic explaining radiographic image capture for imaging surface tilt detection Schematic explaining the radiographic image recording state with and without inclination of the imaging surface of the radiographic image detector Schematic side view showing how radiographic images are taken Schematic explaining the radiographic image recording state with and without inclination of the imaging surface of the radiographic image detector Schematic explaining an example of an image correction method according to the present invention Schematic explaining another example of the image correction method according to the present invention Schematic explaining still another example of the image correction method according to the present invention.
  • the figure which shows the coordinate system in the image before and after image correction Schematic explaining an example of an image correction method according to the present invention Diagram for explaining another example of parameter calculation Diagram for explaining another example of parameter calculation Diagram for explaining another example of parameter calculation Diagram for explaining template matching Diagram for explaining template matching Diagram for explaining body movement correction
  • Flow chart showing processing performed in the present embodiment
  • the figure which shows the example of the display in the display screen of an image display part The figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part
  • the figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part The figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part
  • the figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part The figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part
  • the figure which shows the other example of the display in the display screen of an image display part Figure showing an example of optical flow display Graph showing an example of the relationship between the position of the imaging surface and mechanical error
  • Illustration for explaining tomosynthesis shooting The figure for demonstrating the calculation of the movement range of an X-ray tube when the top plate
  • the figure for demonstrating the calculation method of the body movement evaluation value in the said radiographic imaging apparatus The figure for demonstrating the calculation method of the body movement evaluation value in the radiographic imaging apparatus by the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a radiographic image capturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the radiographic image capturing apparatus 150 according to the present embodiment sequentially captures a plurality of adjacent areas N1, N2,... In a subject N using one radiation source 100 and one FPD 110. Then, a plurality of radiographic images acquired in this way are combined to obtain a long radiographic image showing most of the subject N.
  • the radiographic image capturing apparatus 150 receives the radiation source 100 that emits the radiation 104 from the exit window 111 to the irradiation range determined by the collimator 112 and the radiation 104 that has passed through the subject N, and detects the radiation 104.
  • An FPD 110 having an imaging surface (radiation detection surface) 102, a detector moving unit 20 that moves the FPD 110 along the subject N, and a line for arranging the radiation source 100 so that the position and orientation of the exit window 111 are in a desired state.
  • a source arrangement unit 25 In FIG. 1, the radiation center axis of the radiation 104 whose irradiation range is determined by the collimator 112 is indicated by Cr.
  • the FPD 110 detects the radiation 104 transmitted through the subject N, converts it into an electrical signal, and outputs image data representing the radiation image of the subject N.
  • the FPD 110 can use either a direct FPD that directly converts radiation into electric charges, or an indirect FPD that converts radiation once into light and further converts the converted light into an electrical signal.
  • the direct type FPD includes a photoconductive film such as amorphous selenium, a capacitor, and a TFT (Thin Film Transistor) as a switch element. For example, when radiation such as X-rays is incident, electron-hole pairs (eh pairs) are emitted from the photoconductive film. The electron-hole pair is accumulated in the capacitor, and the electric charge accumulated in the capacitor is read out as an electric signal through the TFT.
  • an indirect FPD is composed of a scintillator layer made of a phosphor, a photodiode, a capacitor, a TFT, and the like.
  • a scintillator layer made of a phosphor, a photodiode, a capacitor, a TFT, and the like.
  • the scintillator layer emits light (fluoresces).
  • Light emitted by the scintillator layer is photoelectrically converted by a photodiode and accumulated in a capacitor, and the electric charge accumulated in the capacitor is read out as an electrical signal through the TFT.
  • the detector moving unit 20 stands up from the floor surface 5F in the vertical direction (in the direction of the arrow Y in the figure) and moves to move the FPD 110 in the vertical direction, which is the long direction, and the two columns 21 holding the FPD 110 therebetween.
  • a mechanism 22 As the moving mechanism 22, a mechanism in which the FPD 110 is supported by a conventionally known linear slide mechanism or the like and moved using a driving source such as a motor can be employed.
  • the subject N When performing imaging for acquiring a radiographic image to be used for synthesis, the subject N is arranged along the moving direction of the FPD 110. That is, shooting is performed with the subject N standing on the floor.
  • the radiation source arrangement unit 25 holds and moves the radiation source 100 so as to face the imaging surface 102 of the FPD 110 with the subject N in between, that is, to face the direction of the FPD 110.
  • the radiation source arrangement portion 25 is engaged with the support column 26 extending vertically from the ceiling 5E, a ceiling base table 27 that moves the support column 26 along the ceiling 5E in the arrow Z direction in the figure, and the support column 26. It has a turntable 28 that can move in the middle arrow Y direction and can rotate about an axis perpendicular to the paper surface.
  • the radiation source 100 is mounted on the turntable 28.
  • the radiation source 100 is movable in the vertical direction (arrow Y direction in the figure) and the horizontal direction (arrow Z direction in the figure), and has an axis parallel to the X axis in the figure passing through the approximate center of the radiation source 100. It can be rotated around.
  • positioning part 25 can also be formed using drive sources, such as a linear slide mechanism and rotation mechanism known conventionally, and a motor.
  • the radiographic image capturing apparatus 150 includes a long image capturing control unit 30 that controls operations of the detector moving unit 20 and the radiation source arranging unit 25.
  • the long imaging control unit 30 controls the operation of the detector moving unit 20 to sequentially move the FPD 110 to each position Q1, Q2,... For performing radiography along the direction in which the subject N extends.
  • the long imaging control unit 30 controls the operation of the radiation source arrangement unit 25 so that the irradiation direction of the radiation 104 emitted from the radiation source 100 is directed toward the imaging surface 102 of the FPD 110 arranged at each position.
  • the radiation source 100 is arranged as described above. Then, when the radiation source 100 is driven, adjacent regions N1, N2,... In the subject N are sequentially photographed, and a plurality of partial radiation images for representing the entire subject N at each photographing. Is obtained.
  • the radiographic image capturing apparatus 150 further includes an imaging plane included in the radiographic image acquired by each imaging based on a parameter for correcting a mechanical error of the imaging plane 102 of the FPD 110 calculated as described later.
  • a mechanical error correction unit 34 is provided for correcting the image distortion caused by the mechanical error.
  • the radiographic image capturing apparatus 150 also includes a shift amount detection unit that detects a shift amount based on body movement of the subject N included in the mechanical error corrected image in which image distortion due to a mechanical error on the imaging surface is eliminated.
  • the radiographic imaging device 150 includes an image synthesis unit 38 that synthesizes the image data obtained by the above-described radiographic imaging and generates a long radiographic image representing the entire subject N.
  • the long radiographic image generated by the image composition unit 38 is displayed on the image display 60 including, for example, a CRT display device, a liquid crystal display device, or the like.
  • the overall operation of the radiation image capturing apparatus 150 is controlled by the console 70. Therefore, information relating to the subject N, imaging conditions for obtaining a long radiation image, and the like are input to the console 70, and the information sets a radiation irradiation range defined by the long imaging control unit 30 and the collimator 112.
  • the image is input to a photographing adjustment unit (not shown) or the like.
  • the imaging adjustment unit adjusts the position of the radiation source 100, the state of the collimator 112, the position of the FPD 110, etc. at the time of each radiation imaging so that a composite radiation image of a predetermined size is obtained every four times of radiation imaging, for example. To do. Thereafter, in response to a command from the console 70, an operation for capturing four radiation images is executed.
  • the radiation irradiation range is defined by the collimator 112 or the like as described above, and a part of the radiographic image obtained by each imaging is cut out to obtain each image portion.
  • the length and width may be adjusted.
  • the automatic mechanical error detection device 80 includes a calibration image input unit 81 that is a means for acquiring image data from the FPD 110, a marker detection unit 82 that receives the output of the calibration image input unit 81, and the marker detection unit 82. And a mechanical error detection unit 83 that receives the output of.
  • the output of the mechanical error detector 83 is input to the parameter calculator 84.
  • a normal shooting of a subject is distinguished by a shooting menu input from the console 70, and the shooting for detecting the mechanical error and the FPD 110 by the shooting are detected.
  • the reading operation of the image data representing the radiation image is uniquely performed.
  • a series of operations from these operations to obtaining parameters for correction is referred to as calibration, and a radiation image obtained by this operation is referred to as a calibration image.
  • the FPD 110 is sequentially moved to the respective positions Q1, Q2,..., And the radiation 104 transmitted through the markers M1, M2, etc. is irradiated to the FPD 110 stopped at each position.
  • FIG. 2 is a view for explaining photographing in calibration.
  • a state in which shooting is performed twice in the calibration is shown.
  • a subject surface B as shown in FIG. 2a is arranged at that position, and a predetermined distance in the horizontal direction is provided on the subject surface B.
  • the FPD 110 is moved from the top to the bottom, and the radiation transmitted through the markers M1 and M2 is irradiated to the FPD 110 at the stationary position before and after the movement, so that the radiation image of the marker is 2 Taken times.
  • the FPD 110 is arranged at the position indicated by the right-up hatching in FIG. 2b in the first shooting, and at the position indicated by the left-up hatching in the same drawing in the second shooting.
  • the markers M1 and M2 are photographed in duplicate in the two photographings.
  • the FPD 110 and the subject surface B are set in a state in which the center position in the width direction is aligned with the center of the radiation field (the center in the left-right direction).
  • the two markers M1 and M2 are set so that they are at the same position from the center of the irradiation field.
  • the radiographic image capturing range including the marker, the overlap width, and the frame allocation of each image are automatically set to preset ones. It is preferable to keep it.
  • a plurality of markers as described above are installed in a partition, and when this partition is installed in a predetermined receiving part for capturing a calibration image, a partition detection signal is generated and calibration is performed using the signal as a trigger.
  • Various menus for shooting a scene image may be displayed on the display unit of the console 70, for example.
  • the FPD 110 When the calibration image is captured, the FPD 110 is moved to the respective positions Q1, Q2,... And the image is captured. Image data indicating a calibration image is output.
  • the calibration image input unit 81 of the automatic mechanical error detection device 80 receives these image data and sends them to the marker detection unit 82.
  • the marker detection unit 82 is arranged at two adjacent positions (for example, Q1 and Q2) and sequentially sent from the FPD 110 that has received radiation (hereinafter, the two images indicated by them are referred to as “upper and lower images”).
  • the position of the marker is detected based on the information, and information indicating the marker position is input to the mechanical error detection unit 83.
  • a known method such as template matching can be used.
  • the mechanical error detection unit 83 When the mechanical error detection unit 83 receives information indicating the marker position, the mechanical error detection unit 83 detects a mechanical error of the imaging surface of the FPD 110 at two adjacent positions based on the information. Hereinafter, detection of a mechanical error will be described. In the following description, detection of a mechanical error using two calibration images acquired by the FPD 110 at two adjacent positions will be described.
  • the calibration image obtained by the above two photographings is as shown in FIG.
  • the upper calibration image is from the first shooting
  • the lower calibration image is from the second shooting.
  • Markers M1 and M2 are recorded in both calibration images.
  • the imaging surface 102 is inclined at an angle ⁇ with respect to the panel surface as shown in FIG. 27, the markers M1 and M2 are between the calibration images. There will be a shift in the images.
  • both calibration images are as shown in FIG. 3B, and the angle ⁇ can be obtained from the relationship between FIGS.
  • the angle ⁇ is an angle within a plane including both the radiation irradiation axes in a plurality of imaging operations, that is, within a plane parallel to the paper surface of FIG.
  • the panel-like FPD 110 is arranged so that the surface thereof is parallel to the detector movement axis direction, and therefore the angle ⁇ is the angle of the imaging plane 102 with respect to the detector movement axis direction.
  • the distance between the markers M1 and M2 in FIG. 3A is W 1 for the first acquired image and W 2 for the second acquired image.
  • the distance from the imaging surface center to the markers M1 and M2 in the radiation irradiation direction is d
  • the distance from the radiation source 100 to the imaging surface center is SID.
  • FOV h is twice the distance from the center of the imaging surface on the imaging surface 102 to the middle point of the markers M1 and M2.
  • the relationship regarding the above distances is as shown in (Equation 1) below, and (Equation 2) is obtained from them.
  • the inclination angle ⁇ of the imaging surface 102 can be obtained from the above-described distances based on (Equation 2).
  • Equation 2 the difference between W 1 and W 2 varies depending on the height positional relationship between the FPD 110 and the radiation source 100, and the derived angle ⁇ also varies.
  • d is usually sufficiently small with respect to SID, the above-mentioned variation can be ignored, and the angle ⁇ can be obtained by approximation using Equation (2).
  • the angle ⁇ is an angle of the imaging surface 102 with respect to the detector movement axis direction in the imaging surface 102.
  • the calibration image acquired by the above two shootings is as shown in FIG. 5a.
  • the upper calibration image is from the first shooting
  • the lower calibration image is from the second shooting.
  • Markers M1 and M2 are recorded in both calibration images.
  • the two-dimensional matrix of the pixel portion G is inclined at an angle ⁇ with respect to one side of the panel as shown in FIG.
  • the images of the markers M1 and M2 are displaced from each other.
  • both calibration images are as shown in FIG. 5b, and therefore the angle ⁇ can be obtained from the relationship of FIGS.
  • Equation 4 if the lengths of the lower and upper sides of the square before correction are W 1 and W 2, and the lengths of the lower and upper sides after correction are W 1 ′ and W 2 ′, respectively, ), (Equation 4) is established.
  • the variables other than W 1 , W 2 , W 1 ′, and W 2 ′ are the same as those described above.
  • the matrix after multiplication (Equation 9)
  • the converted image data is an image of the image caused by the inclination of the imaging surface 102 with respect to the two directions ⁇ and ⁇ . Both distortions are eliminated.
  • two-dimensional projective transformation will be described as a specific example of the image transformation processing using the transformation matrix as described above.
  • the transformation matrix Before the two-dimensional projective transformation process is performed, the subsequent coordinate systems are defined as an xy coordinate system and an x * y * coordinate system, respectively.
  • This two-dimensional projective transformation is generally expressed by the following equation (Equation 12) in a homogeneous coordinate system.
  • the homogeneous coordinate system is intended to simplify and generalize operations by processing an n-dimensional problem as an (n + 1) -dimensional problem. Transformation matrix Although there are 9 elements, the degree of freedom is 8, and it can be obtained if there is a correspondence of at least 4 points (that is, two expressions of xy coordinates are obtained for each correspondence).
  • image data is corrected based on the obtained inclination angles ⁇ and ⁇ of the imaging surface 102, and image distortion caused by the inclination is eliminated. It is also possible to manually correct the mounting position of the imaging surface 102 so as to eliminate the obtained inclination angles ⁇ and ⁇ of the imaging surface 102 without performing any correction. Further, the correction of the mounting position of the imaging surface 102 can be automatically performed based on the inclination angles ⁇ and ⁇ by the imaging surface position correcting means incorporated in the FPD 110.
  • the above-described lattice can be applied as the marker used in the present embodiment.
  • one inclination angle ⁇ is particularly referred to as a “pitching inclination angle”, and the FPD 110 is sometimes simply referred to as a “panel”.
  • a position on an image acquired by a panel with tilt or displacement is expressed in an xy coordinate system, and a final corrected position on the image is expressed in an x ′′ y ′′ coordinate system.
  • the image data at the position (x, y) is determined as the image data relating to the position (x ′′, y ′′).
  • trapezoid correction there is no inclination of the imaging surface in the panel, and the pitching inclination angle ⁇ of the panel is directly used as the inclination angle ⁇ of the imaging surface, that is, the two-dimensional matrix of the pixel portion. Further, the “regular imaging surface” in FIG. 10 indicates an imaging surface when the pitching inclination angle ⁇ does not exist.
  • the trapezoidal correction is performed by using the x′y ′ coordinate system for the position on the regular imaging surface. In this case, what position (x ′, y ′) should be used as the image data at the position (x, y).
  • the image data at the position (x, y) is converted as the image data at the position (x ′′, y ′′).
  • the original image data relating to the position (x, y) obtained by performing the reading operation on the FPD 110 for each irradiation is used as the image data relating to the position (x ′′, y ′′) by the above two conversions. If correction is performed, when the corrected image data is combined to form a single long image, it is possible to prevent a shift from occurring at the joint.
  • the parameter calculation unit 84 calculates parameters for performing image conversion processing from the inclination angles ⁇ and ⁇ and the displacements ⁇ y and ⁇ x indicated by the information, and inputs the parameters to the mechanical error correction unit 34. To do.
  • Normal radiography that is, an operation of sequentially radiographing a plurality of adjacent areas N1, N2,... In the subject N for long image synthesis is basically performed after the calibration described above. While normal radiography is performed every day, calibration may be performed appropriately during the radiography.
  • the image data sequentially sent from the FPD 110 which is arranged at two adjacent positions (for example, Q1 and Q2) and irradiated with radiation is sent to the image synthesis unit 38 for image synthesis.
  • the mechanical error correction unit 34 performs correction for eliminating image distortion caused by the mechanical error of the imaging surface based on the above parameters.
  • the mechanical error correction unit 34 includes a storage unit (not shown) for storing parameters.
  • This correction process is a two-dimensional projective transformation process as described above. Therefore, each parameter is specifically a value of a (3 ⁇ 3) transformation matrix of the two-dimensional projective transformation.
  • the image data after this correction has been corrected for mechanical errors on the imaging surface 102.
  • a shear coefficient or the like can be applied as a parameter to further improve the accuracy of image distortion elimination. That is, in the two-dimensional projective transformation, it is known that shear transformation occurs depending on the ratio of the coefficients a, b, c, and d of the (3 ⁇ 3) transformation matrix, and these coefficients a, b, c, and d are This is called the shear coefficient. If two-dimensional projective transformation is performed using these shear coefficients in consideration of shear transformation, image distortion caused by mechanical errors on the imaging surface can be more reliably eliminated.
  • the above-mentioned shear transformation and shear coefficient are described in detail in pages pp. 73-75 of 1981, published by Nikkan Kogyo Shimbun, “Graphic Processing Engineering” by Fujio Yamaguchi.
  • the parameter calculation is not limited to the above method.
  • six markers M1 (M11), M2 (M12), M3, M4, M13, and M14 are arranged on the object plane B as shown in FIG.
  • the parameter may be calculated by photographing.
  • imaging is performed by moving the FPD 110 so that the markers M1 (M11) and M2 (M12) overlap.
  • FIG. 12 is a diagram showing two calibration images acquired by calibration shooting. As shown in FIG. 12a, of the two calibration images, one calibration image CP1 includes four markers M1 to M4, and the other calibration image CP2 includes four markers M11 to M14. include.
  • the marker M1 and the marker M11, and the marker M2 and the marker M12 are the same marker, but for the sake of easy explanation, the images included in the calibration image CP1 are M1, M2, and the calibration image CP2. Assume that the reference numerals M11 and M12 are used for images included in.
  • a conversion parameter is calculated for the calibration image CP2, and a 3 ⁇ 3 conversion matrix H0 for correcting a relative shift between the calibration images CP1 and CP2 is calculated.
  • a transformation matrix is obtained so that the position of M12 matches.
  • H0 can be calculated.
  • the calibration image CP2 can be converted so that the positions of the markers M1 and M2 and the markers M11 and M12 included in the calibration images CP1 and CP2 shown in FIG. it can.
  • the shapes of the images of the markers M1 to M4 and M11 to M14 included in the calibration images CP1 and CP2 are arranged into the markers M1 (M11), M on the subject surface B, as shown in FIG.
  • the positions of the markers M1 and M12 included in the calibration image CP1 and the positions of the markers M11 and M12 included in the calibration image CP2 match the shape in which M2 (M12), M3, M4, M13, and M14 are arranged.
  • the conversion parameters H1 and H2 (FIG. 13c) for correcting the parallelism between the subject surface and the imaging surface 102 may be calculated by calculating the conversion parameters of the calibration images CP1 and CP2 so that they match.
  • each of the calibration images CP1 and CP2 includes four markers M1 to M4 and M11 to M14, there are four corresponding points. Therefore, the conversion matrices H1 and H2 can be calculated.
  • the calibration images CP1 and CP2 shown in FIG. 13a are arranged on the object plane B so that the images of the markers M1 to M4 and M11 to M14 are arranged as shown in FIG.
  • the markers M1 (M11), M2 (M12), M3, M4, M13, and M14 can be converted to coincide with each other.
  • the mechanical error corrected radiographic image acquired by the mechanical error correction unit 34 is corrected for mechanical errors on the imaging surface. Therefore, the deviation of the subject included in each radiographic image is the body of the subject during imaging. It represents movement.
  • the deviation amount detection unit 35 uses adjacent radio images with corrected mechanical errors (hereinafter, simply referred to as “radial images”), and moves when the images in the overlapping region between the images most closely match each other. Detect the amount.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining detection of body motion of a subject based on an image of an overlapping region K of two radiographic images.
  • the movement amount of the image in the overlapping region K of the two radiographic images S1 and S2 that appears due to the body movement of the subject N is expressed as one image (the template T existing in the overlapping region of the radiographic image S1).
  • the same thing is detected by template matching that searches in which part in another image (overlapping region of the radiation image S2) exists.
  • the correlation value between the template T and the search target image I of the same size sequentially searched from the overlapping region K of the radiation image S2 is calculated, and the reference position of the template T when the correlation value becomes maximum
  • a pixel shift amount (movement amount) from (a position where the correlation becomes maximum when there is no body movement) is detected as a deviation amount based on the body movement.
  • imaging may be performed with a marker attached to the subject surface B.
  • the radiographic images S1 and S2 include a marker image.
  • the marker is given to a predetermined range of the subject surface B, the marker is detected in the corresponding range of the radiographic images S1 and S2, and the portion other than the region including the marker in the overlapping region K is detected. It is preferable to perform template matching by installing a template.
  • a plurality of (here, four) templates T1 to T4 may be used to perform template matching to detect a plurality of deviation amounts.
  • template matching may be performed using templates having different sizes in stages.
  • the body movement amount acquisition unit 36 acquires the body movement amount of the subject N based on the amount of deviation detected by the deviation amount detection unit 35.
  • the body movement amount acquisition unit 36 uses the deviation amount detected by the deviation amount detection unit 35 as it is as the body movement amount.
  • the deviation amount detection unit 35 detects a plurality of deviation amounts using a plurality of templates, each of the plurality of deviation amounts is used as a body movement amount.
  • an average value of a plurality of deviation amounts may be calculated and used as the body movement amount.
  • a plurality of deviation amounts may be weighted and added according to a correlation value obtained when each deviation amount is calculated to form one body movement amount.
  • the amount of body movement is obtained using a corrected image in which the mechanical error has been corrected in advance as an input image.
  • the overlap region is shifted from the original image before the mechanical error is removed by the same method as described above.
  • a movement amount including both a mechanical error and a body movement amount is determined from the obtained amount, and a body movement amount may be obtained by subtracting / removing a known mechanical error from the movement amount.
  • a mechanical error that is known in advance may be applied to the overlapping region.
  • an image in which mechanical error is corrected only for overlapping regions in two adjacent images may be created, or a mechanical error that is known in advance is subtracted and removed from the amount of deviation obtained by template matching. The amount of body movement may be obtained from the result.
  • a mechanical error is obtained by performing calibration using a marker without a subject in advance, but a marker is provided at an overlapping portion of a plurality of adjacent images so as not to interfere with interpretation at the time of photographing a subject.
  • a marker may be set so as to be photographed, and the calibration and the amount of body movement may be calculated every time the subject is photographed.
  • the body motion correction unit 37 performs correction for eliminating image distortion due to body motion of the subject N on the radiological image that has been mechanically corrected based on the body motion amount acquired by the body motion amount acquisition unit 36.
  • the case where the image distortion of the two radiographic images is corrected will be described.
  • FIG. 16A when the body movement amount is detected as one value, as shown in FIG. Based on the direction of body movement, body movement correction is performed by relatively shifting the two radiation images S1 and S2.
  • body movement correction is performed by relatively warping the plurality of radiation images so that the position of the template where the amount of deviation is detected matches the position of the search target image.
  • the image synthesizing unit 38 generates a synthesized image C1 by synthesizing the radiographic images corrected for body movement so as to be joined. Note that the image synthesis unit 38 generates a synthesized image C2 by synthesizing the mechanically corrected radiographic images as necessary.
  • FIG. 17 is a flowchart showing processing performed in the present embodiment. It is assumed that parameters for performing mechanical error correction are stored in the mechanical error correction unit 34. First, long imaging is performed while moving the FPD 110, and a radiation image at each position of movement is acquired (step ST1). Then, the mechanical error correction unit 34 corrects the mechanical errors of the plurality of radiographic images to obtain a radiographic image that has been mechanically corrected (step ST2). Next, the displacement amount detection unit 35 detects a displacement amount based on the body motion of the subject N in the radiographic image after mechanical error correction (step ST3), and the body motion amount acquisition unit 36 further calculates the body motion amount based on the displacement amount. Obtain (step ST4).
  • the body motion correction unit 37 corrects the body motion amount of the radiological image that has been subjected to mechanical error correction to obtain a radiation image that has been subjected to the body motion amount correction (step ST5), and the image composition unit 38 performs radiation that has undergone the body motion amount correction.
  • the composite image C1 is generated by combining the images (step ST6).
  • the image display unit 60 displays the composite image C1 (step ST7), and the process ends.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of display on the display screen of the image display unit 60.
  • an image display area 62 for displaying the composite image C1 and an enlarged display area 63 for displaying the overlapping area in the composite image C1 in an enlarged manner are displayed.
  • the synthesized image C1 is synthesized, it is difficult to understand how much the amount of body movement has been corrected only by looking at the synthesized image C1. For this reason, in the present embodiment, the difference value between the corresponding pixel positions of the two radiographic images is displayed for the overlapping region in the composite image C1.
  • the image of the overlapping area displayed in the enlarged display area 63 is an image having a density of 0.
  • the density of the image of the overlapping area displayed in the enlarged display area 63 it is possible to recognize how much two radiographic images match in the composite image C1.
  • the colors of the two radiographic images may be different in the overlapping region.
  • the image of the overlapping area displayed in the enlarged display area 63 is a color in which two colors are mixed. For this reason, according to the color of the image of the overlapping area displayed in the enlarged display area 63, it is possible to recognize how much two radiographic images match in the composite image C1.
  • a correlation value at each pixel position in the overlapping area may be calculated, and the magnitude of the correlation value at each pixel position may be expressed in color and displayed in the enlarged display area 63.
  • an index value display area 64 that displays the correlation value of the overlapping area as an index value may be displayed.
  • the correlation value can be calculated for each corresponding pixel position.
  • one value such as the maximum value or the average value of the correlation values is displayed as the index value. Yes.
  • the synthesized image C2 is generated by synthesizing the radiographic images subjected to only mechanical error correction, and the display of the synthesized image C1 and the synthesized image C2 subjected to body motion correction is switched according to an instruction from the operator.
  • May be. 20 and 21 are diagrams for explaining switching display of the composite images C1 and C2.
  • the composite image C1 subjected to the body motion correction is displayed in the image display area 62, and the body motion is turned on / off. In the display area 65, body motion correction ON is selected. Thereby, it is possible to easily visually recognize how the composite images C1 and C2 are corrected depending on whether or not the body motion is corrected.
  • the amount of subject movement between the radiological images after mechanical error correction is detected, and the amount of body movement of the subject at the time of imaging is detected based on the amount of deviation. It is possible to accurately detect the deviation due to body movement.
  • the amount of subject deviation between the radiological images that have been corrected for mechanical errors is corrected to obtain a body movement-corrected radiological image, thereby accurately synthesizing the body movement-corrected radiographic image.
  • the composite image C1 after the body motion correction can be generated, and as a result, the diagnosis using the composite image C1 can be performed accurately.
  • the amount of body movement may be displayed together with the composite image C1.
  • FIG. 22 is a diagram showing a display screen on which the amount of body movement is displayed together with the composite image C1. As shown in FIG. 22, the composite image C ⁇ b> 1 is displayed in the image display area 62 of the display screen 61, and the body movement amount is displayed in the body movement amount display area 66. Thus, by displaying the amount of body movement, it is possible to visually recognize how much the subject is displaced due to body movement.
  • the calculated amount is calculated at each position of the template used for calculating the deviation amount together with the image of one of the two radiographic images.
  • the magnitude and direction of the body movement amount may be calculated as a body movement amount vector, and an optical flow composed of the body movement amount vector may be displayed in the optical flow display area 67.
  • FIG. 23 shows a state in which body motion vectors at four points are displayed.
  • the optical flow represents the parallel movement.
  • FIG. 24 is a diagram showing various optical flows.
  • the optical flow is as shown in FIG. 24a, it can be seen that the body motion of the counterclockwise rotation around the point O1 in the overlapping region occurs.
  • the optical flow is as shown in FIG. 24b, it can be seen that an enlarged body movement centered on the point O1 in the overlapping region occurs.
  • the optical flow is as shown in FIG. 24c, it can be seen that a reduction body movement centering around the point O1 in the overlapping region occurs.
  • the enlarged and reduced body movements are caused by, for example, the subject breathing.
  • the optical flow is as shown in FIG. 24d, it can be seen that a body motion of rotation about the point O2 in the overlapping region occurs.
  • the warning unit 39 compares the body movement amount acquired by the body movement amount acquisition unit 36 for each position of the second and subsequent movements, that is, for each shooting after the second shooting, with the threshold Th1.
  • a warning is generated.
  • the threshold Th1 the number of pixels corresponding to a positioning error (for example, 0.5 mm) when the FPD 110 is moved may be used.
  • a voice message including a warning voice
  • a buzzer sound warning sound
  • a warning mark or a warning message may be displayed on the display screen of the image display unit 60. Moreover, you may make it generate a warning by both a sound and a display.
  • the operator When the operator confirms the body movement of the subject N by a warning or the like during the long shooting, the operator can stop shooting halfway by operating an emergency stop switch provided on the console 70. Therefore, it is possible to prevent the subject N from being unnecessarily exposed by continuing photographing even though there is a body movement amount that cannot be combined.
  • a warning is generated when the amount of body movement of the subject exceeds the threshold Th1 during long shooting, but the subsequent shooting is automatically stopped when the warning occurs. Good.
  • a common marker is photographed in all of the overlapping areas of the FPD 110, that is, the overlapping areas of the positions Q1 and Q2, the overlapping areas of the positions Q2 and Q3, and the overlapping areas of the positions Q3 and Q4.
  • the marker position is detected each time, but a marker is photographed in only a part of the overlapping area (for example, the overlapping area of positions Q1 and Q2, and the overlapping area of Q3 and Q4), and the marker position is detected. You may make it do. In that case, it is also possible to interpolate the marker position in the remaining overlapping area, that is, the overlapping area of the positions Q2 and Q3 in the above example, from the actually determined marker position.
  • the inclination angles ⁇ and ⁇ and the displacements ⁇ y and ⁇ x related to the overlapping area where the marker is not photographed are interpolated from the actually obtained marker position, the inclination angles ⁇ and ⁇ obtained based on the marker position, and the displacements ⁇ y and ⁇ x. It is also possible. As this interpolation, a known method such as linear interpolation or spline interpolation can be employed.
  • FIG. 25 shows an example of characteristics in which the inclination angle ⁇ changes according to the panel position, for example. Therefore, when the inclination angle ⁇ or the like is obtained by interpolation as described above, it is desirable to perform the interpolation in consideration of the characteristics shown in FIG.
  • parameters of conversion processing for correcting image distortion may be calculated from the imaging plane mechanical error such as the inclination angle ⁇ associated with the panel position.
  • the calculated parameter is associated with the panel position in advance and stored in the storage unit of the mechanical error correction unit 34, the above calculation is not performed step by step in the conversion process, and the panel position is detected.
  • the data may be read from the storage unit stored in association with the panel position and used for the conversion process.
  • the device of FIG. 1 also includes a user response type mechanical error detection device 95. .
  • the point that the mechanical error of the imaging surface is detected by the user response type mechanical error detection device 95 will be described.
  • the user response type mechanical error detection device 95 includes an image input unit 91, a corresponding point input unit 92, a mechanical error detection unit 93, and a mechanical error storage unit 94 connected to the console 90, respectively.
  • An image input unit 91 that is a means for acquiring image data output by the FPD 110 causes the console 90 to input the calibration image CP as described above. This input may be made online as in the mechanical error automatic detection device 80, or may be made offline by recording it on various disks and reading it.
  • the console 90 displays two of the input calibration images CP on the pixel display unit, and the marker photographed on the calibration image CP by the user using the corresponding point input unit 92 such as a mouse.
  • the positions of markers such as M1, M2 can be input as corresponding points.
  • images taken by the FPD 110 arranged at two adjacent positions Q1 and Q2 are used as in the case described above.
  • the mechanical error detection unit 93 based on the input marker position indicated by the corresponding point, in the same manner as the mechanical error detection unit 83 of the automatic mechanical error detection device 80, the inclination angles ⁇ and ⁇ , and the displacement. ⁇ y and ⁇ x are obtained. These inclination angles ⁇ and ⁇ and displacements ⁇ y and ⁇ x, which are mechanical errors of the imaging surface, are stored and stored in the mechanical error storage unit 94. Thereafter, when an instruction to perform appropriate conversion processing is input to the console 90, the console 90 reads the stored and stored mechanical error EP from the mechanical error storage unit 94 and inputs it to the parameter calculation unit 84. To do.
  • the parameter calculation unit 84 calculates parameters in the same manner as in the case of using the mechanical error automatic detection device 80 described above, and further, image data indicating a radiographic image obtained by normal radiography.
  • the mechanical error correction unit 34 performs a conversion process based on the above parameters. Therefore, also in this case, if the image composition is performed using the image data after the above conversion processing, it is possible to prevent the image from being misaligned.
  • the parameter calculated by the parameter calculation unit 84 is stored and stored in the storage unit, and the mechanical error correction unit 34 performs the above conversion process. These parameters may be read from the storage means and used.
  • FIG. 26 shows a display screen for using the functions (1) to (14) shown in the image display means provided in the console 90, for example. Hereinafter, how these functions are realized will be described.
  • An input image is selected by, for example, re-clicking the identification number of the input image that appears when the part (1) of the function display screen is clicked with the mouse.
  • Display is made in the part (2) of the function display screen that displays information on the imaging surface height position related to the image.
  • Display is made in part (3) of the function display screen for displaying the upper and lower images.
  • a parameter is calculated from the detected mechanical error and displayed on the part (8) of the function display screen that displays an image corrected with the parameter.
  • the transmission ratio is selected by, for example, clicking again on the transmission ratio that appears when the part (9) of the function display screen is clicked with the mouse.
  • This ratio is, for example, 50% for the upper image, 50% for the lower image, etc., but the transmission ratio R of one image can be selected in the range of 0% to 100%. Becomes (100% -R).
  • (11) A function that manually adjusts the mechanical error and reflects the correction in the same way on each image. In addition, move the cursor to (11) on the function display screen that can be fine-tuned individually and move the mouse. It is adjusted by rotating the dial.
  • any of the following five procedures shown in (A) to (D) can be adopted for detecting the mechanical error on the imaging surface.
  • the radiographic imaging apparatus that performs long imaging in the standing position has been described.
  • the present invention is not limited to this, and is applicable to a radiographic imaging apparatus that performs long imaging in the lying position.
  • the computer includes the mechanical error correction unit 34, the deviation amount detection unit 35, the body movement amount acquisition unit 36, the body movement correction unit 37, and the like.
  • a program that functions as means corresponding to the image composition unit 38 and the warning unit 39 and performs processing as shown in FIG. 17 is also one embodiment of the present invention.
  • a computer-readable recording medium recording such a program is also one embodiment of the present invention.
  • the reference data may be included in the program or the same recording medium, or may be provided from an external device or a separate medium.
  • FIG. 32 is a schematic view of an X-ray imaging apparatus to which the radiographic imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention is applied
  • FIG. 33 is a diagram for explaining tomosynthesis imaging
  • FIG. It is a figure for demonstrating calculation of the movement range of an X-ray tube when the top plate
  • an X-ray imaging apparatus 210 includes an X-ray tube 212 and a flat panel X-ray detector (hereinafter simply referred to as a detector) 214.
  • the X-ray tube 212 is moved along a straight line or a circular arc by the moving mechanism 216, and irradiates the subject 202 on the imaging table top plate 204 with X-rays at a plurality of positions on the moving path.
  • the X-ray tube 212 is moved in the direction of arrow A along a straight line.
  • the X-ray irradiation amount to the subject 202 is controlled to be a predetermined amount by a control unit described later.
  • a collimator (irradiation field stop) 206 is connected to the X-ray tube 212 so that the operator can set the range of X-rays irradiated to the subject 202.
  • the detector 214 is disposed so as to face the X-ray tube 212 with the imaging table top plate 204 on which the subject 202 is placed interposed therebetween in order to detect X-rays transmitted through the subject 202.
  • the detector 214 moves along a straight line or an arc as necessary by the moving mechanism 218, and detects X-rays transmitted through the subject 202 at a plurality of positions on the moving path. In the present embodiment, detector 214 is moved in the direction of arrow B along a straight line.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes an image acquisition unit 220 and a reconstruction unit 222.
  • the image acquisition unit 220 moves the X-ray tube 212 along a straight line, irradiates the subject 202 with X-rays from different angles, detects X-rays transmitted through the subject 202 with the detector 214, and moves a plurality of moving subjects. A plurality of captured images at the position is acquired.
  • the reconstruction unit 222 reconstructs a plurality of captured images acquired by the image acquisition unit 220, thereby generating a tomographic image indicating a desired cross section of the subject 202. A method for reconstructing a tomographic image will be described below.
  • the photographed image G2 is moved by (P21-P11), the photographed image G3 is moved by (P31-P11), and the photographed image Gn is (Pn1).
  • -P11 By adding the images moved by the amount, a tomographic image in which the structure on the cross section at the depth of the object O1 is emphasized is created.
  • the captured image G2 is moved by (P22-P12), the captured image G3 is moved by (P32-P12),... Move by (Pn2-P12) and add. In this way, an image in which a tomographic image at a desired position is emphasized is acquired by aligning and adding the captured images G1, G2,. Can do.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes an operation unit 224, a display unit 225, and a storage unit 226.
  • the operation unit 224 includes a keyboard, a mouse, or a touch panel type input device, and receives an operation of the X-ray imaging apparatus 210 by an operator. Also, an input of a desired tomographic angle that defines a range in which tomographic images are acquired is accepted.
  • each unit of the X-ray imaging apparatus 210 operates in accordance with information input from the operation unit 224 by the operator.
  • the display unit 225 is a display device such as a liquid crystal monitor, and displays a message necessary for the operation in addition to the captured image acquired by the image acquisition unit 220 and the tomographic image reconstructed by the reconstruction unit 222.
  • the storage unit 226 stores various parameters necessary for operating the X-ray imaging apparatus 210.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes a calculation unit 228.
  • the computing unit 228 calculates the movement range of the X-ray tube 212 based on the distance between the reference plane and the X-ray tube 212 and a desired tomographic angle with a predetermined reference point on the reference plane as a reference.
  • FIG. 34 is a diagram for explaining calculation of the moving range of the X-ray tube 212 in the first embodiment.
  • the reference surface is the top surface of the imaging table top plate 204.
  • the imaging table top 204 and the detection surface of the detector 214 are parallel to the movement path of the X-ray tube 212, the imaging table top 204 on the movement path of the X-ray tube 212.
  • the distance closest to the top plate surface and the detection surface of the detector 214 is the distance between the top plate surface of the imaging table top plate 204 and the detection surface of the detector 214 and the X-ray tube 212.
  • the distance closest to the tomographic plane on the movement path of the X-ray tube 212 is the distance between the tomographic plane and the X-ray tube 212. To do.
  • the distance between the tomographic plane, the top surface of the imaging table top plate 204 and the detection surface of the detector 214 and the X-ray tube 212 is the same as that of the X-ray tube 212. It is the farthest distance from the tomographic plane on the moving path, the top plate surface of the imaging table top plate 204, and the detection surface of the detector 214.
  • the movement range of the X-ray tube 212 is s0
  • the distance between the X-ray tube 212 and the detection surface of the detector 214 is d
  • the desired tomographic angle is ⁇
  • the detection surface of the detector 214 is The distance from the reference plane (that is, the top plate surface of the imaging table top plate 204) is a.
  • the reference plane that is, the top plate surface of the imaging table top plate 204
  • a predetermined reference point B0 on the reference plane an intersection of a perpendicular passing through the center of gravity of the detector 214 and the reference plane is used.
  • the desired tomographic angle ⁇ is input from the operation unit 224, but is input by the desired tomographic angle ⁇ itself or the angle swing angle (that is, ⁇ / 2).
  • the desired fault angle ⁇ itself is input.
  • the moving range s0 of the X-ray tube 212 can be calculated from the distance d, the distance a, and the desired tomographic angle ⁇ . That is, if the intersection point between the perpendicular line passing through the reference point B0 and the movement path of the X-ray tube 212 is the origin O, the distance between the reference plane and the X-ray tube 212 is da, so The movement range s0 of the tube 212 is calculated as-(da) ⁇ tan ( ⁇ / 2) to (da) ⁇ tan ( ⁇ / 2).
  • a tomographic image in the imaging apparatus 210 can be obtained as a reconfigurable region.
  • the computing unit 228 calculates a body motion evaluation value indicating the size of the body motion of the subject, which will be described in detail later.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes a sorting unit 230.
  • the selection unit 230 uses a captured image used to generate a tomographic image in the tomographic image from all the captured images acquired by the image acquisition unit 220. Sort out.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes a region of interest setting unit 232.
  • the operator uses the operation unit 224 to set the range in the depth direction of the subject 202 (for example, the range of the height from the imaging table top plate), and sets the range in the plane perpendicular to the depth direction to the collimator 206. Use to set.
  • the range is set using the collimator 206, visible light is irradiated to the subject 202 through the collimator 206 instead of X-rays.
  • the operator can set a range in a plane perpendicular to the depth direction by adjusting the range of visible light irradiated to the subject 202 using the collimator 206.
  • the region-of-interest setting unit 232 is based on the range in the depth direction of the subject 202 set by the operator using the operation unit 224 and the range in the plane orthogonal to the depth direction set by the operator using the collimator 206. Then, a three-dimensional region of interest is set.
  • the reference surface is the surface closest to the detection surface of the detector 214 in the region of interest.
  • the X-ray imaging apparatus 210 includes a control unit 234 for controlling each part of the X-ray imaging apparatus 210.
  • the control unit 234 controls each unit of the X-ray imaging apparatus 210 according to an instruction from the operation unit 224.
  • FIG. 35 is a diagram for explaining a method for calculating a body movement evaluation value in the X-ray imaging apparatus 210.
  • tomosynthesis imaging in which imaging is performed while the detector 214 is fixed during imaging and the X-ray tube 212 is moved in parallel with the detector 214.
  • a phantom (reference subject) having a known shape is previously photographed before the subject 202 is photographed.
  • the movement amount of the reference subject m is determined between a plurality of images obtained when the X-ray tube 212 is moved according to a predetermined pattern and the reference subject m arranged at a known position is imaged a plurality of times.
  • the actual movement amount of the X-ray tube 212 is calculated based on the reference subject movement amount.
  • the reference subject on the photographed image taken at the position S1.
  • the actual movement amount of the actual X-ray tube 212 can be calculated based on the interval between the projection position of m and the projection position of the reference subject m on the captured image taken at the position S2.
  • the projection position of the reference subject m on the photographed image can be specified using a known method such as point-of-interest extraction or pattern recognition.
  • the actual movement amount of the X-ray tube 212 is based on the interval between the projection positions (coordinates on the image) of the reference subject in the two images captured at one imaging position and another imaging position.
  • the movement amount of the reference subject between the two images is specified, and the actual movement amount of the actual imaging system (X-ray tube 212 in the present embodiment) is calculated based on the reference subject movement amount. Taking a picture by directly calculating the position of the photographing system from the projection position (coordinates on the image) of the reference subject in one image taken at a certain photographing position, and comparing the position of the photographing system between the photographing positions It is also possible to adopt a mode in which the actual movement amount of the system is calculated.
  • a sensor that measures the actual position of the photographing system may be provided and specified.
  • the amount of movement of the subject 202 between a plurality of images obtained when the X-ray tube 212 is moved according to a predetermined pattern and the subject 202 is imaged a plurality of times is specified.
  • the projection position of the subject 202 on the captured image can be specified using a known method such as extraction of a point of interest or pattern recognition.
  • the assumed movement amount of the subject 202 between a plurality of images obtained when the X-ray tube 212 is moved by the actual movement amount and the subject 202 is imaged a plurality of times is calculated.
  • the distance b between the detection surface of the detector 214 and the subject 202 (the same position as the reference subject m in FIG. 35) and the distance d between the detection surface of the detector 214 and the X-ray tube 212 are known.
  • the actual movement amount of the X-ray tube 212 is calculated in advance, and assuming that the same movement error occurs every time, the estimated movement amount of the subject 202 can be calculated based on these as follows.
  • E) (1): Assumed movement amount of subject actual movement amount of detector + actual movement amount of radiation source ⁇ (b / (db))
  • F) (2): Assumed movement amount of subject actual movement amount of radiation source ⁇ (b / (db))
  • a body movement evaluation value indicating the magnitude of the body movement of the subject 202 can be calculated by taking the difference between the subject movement amount and the subject movement amount.
  • This body movement evaluation value is a value proportional to the amount of body movement when body movement occurs in the subject 202 during the main photographing with respect to the subject 202, and is 0 when no body movement occurs in the subject 202.
  • the control unit 234 receives the body movement evaluation value calculated by the calculation unit 228, and when the body movement evaluation value is equal to or greater than a predetermined value, for example, “the body movement of the subject is detected after the main photographing with respect to the subject 202 is completed”. Therefore, please display the warning on the display unit 225 such as a message prompting the user to reshoot.
  • the image and the point of interest may be combined and displayed in an enlarged manner by forward / backward feeding.
  • the method of using the body motion evaluation value is not limited to the above, and the body motion during photographing is detected by detecting the body motion every time each photographing is completed (or every several times) during a plurality of photographing. You may make it monitor.
  • the body movement level may be displayed, a warning may be displayed when the size exceeds a predetermined value, or shooting may be stopped halfway.
  • the X-ray imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention has the same configuration as the X-ray imaging apparatus 210 according to the second embodiment, and only the processing performed is different. Detailed description is omitted.
  • the X-ray imaging apparatus 210 according to the third embodiment is different from the second embodiment in the calculation method of the body motion evaluation value in the calculation unit 228.
  • FIG. 36 is a diagram for explaining a method for calculating body motion evaluation values in the X-ray imaging apparatus 210 of the present embodiment.
  • a marker m (reference subject) having a known shape is arranged on the top plate surface of the imaging table top plate 204 at the time of actual photographing of the subject 202.
  • the reference subject and the subject are photographed at the same time.
  • a movement error occurring in the X-ray tube 212 during actual imaging of the subject 202 can be reflected, so that the body movement of the subject 202 can be detected more accurately as compared with the first embodiment. It becomes.
  • the shape of the marker m is preferably distinguishable from the feature point o of the subject 202 on the image.
  • the feature point o of the subject 202 may be a mode in which a characteristic part in the anatomy such as a branch point or intersection of a bone, an organ, or a blood vessel is used as a marker on the image, or can be identified from the marker m on the image ( For example, a feature point may be formed by arranging another marker having a different shape or the like.
  • the reference subject (marker) m does not move, and the distance a between the detection surface of the detector 214 and the reference subject m and the distance d between the detection surface of the detector 214 and the X-ray tube 212 are known.
  • the actual movement amount of the actual X-ray tube 212 based on the interval m12 between the projection position of the reference subject m on the photographed image taken at the position S1 and the projection position of the reference subject m on the photographed image taken at the position S2. S12 can be calculated.
  • the assumed movement amount of the subject 202 between a plurality of images obtained when the X-ray tube 212 is moved by the actual movement amount S12 and the subject 202 is imaged a plurality of times is calculated.
  • the distance b between the detection surface of the detector 214 and the subject 202 (feature point o) and the distance d between the detection surface of the detector 214 and the X-ray tube 212 are known, and the actual X-ray tube 212 Since the movement amount is calculated in advance, an assumed movement amount oa12 (not shown) of the subject 202 can be calculated based on these.
  • the body movement evaluation value is calculated by taking the difference between the subject movement amount and the subject assumed movement amount.
  • the movement amount m12 of the reference subject (marker) m and the movement amount o12 of the subject 202 (feature point o) are calculated.
  • the body motion evaluation value is calculated based on the ratio.
  • the ratio r12 (r12 o12 / m12) of the movement amount m12 of the reference subject (marker) m and the movement amount o12 of the subject 202 (feature point o) and the movement amount m12 of the reference subject (marker) m and the subject
  • a body motion evaluation value indicating the magnitude of the body motion of the subject 202 can be calculated.
  • This body movement evaluation value is a value proportional to the amount of body movement when body movement occurs in the subject 202 during the main photographing with respect to the subject 202, and is 0 when no body movement occurs in the subject 202.
  • the method for using the calculated body motion evaluation value is the same as that in the second embodiment.
  • the apparatus for performing tomosynthesis imaging with a linear trajectory has been described.
  • the present invention can also be applied to an apparatus for performing tomosynthesis imaging such as an arc trajectory or a difference trajectory.
  • the present invention can also be applied to apparatuses that perform long composite imaging, energy subtraction imaging, and CT imaging.
  • the calculation formula may be changed as appropriate according to the geometric characteristics of the movement trajectory of the radiation source and / or the radiation detection means.

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Abstract

【課題】長尺撮影により取得した複数の放射線画像を合成するに際し、機械的誤差に起因する画像のつなぎ目のズレのみならず、被写体の体動によるズレを検出できるようにする。 【解決手段】機械的誤差補正部（３４）が、撮影により取得した画像に含まれる、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みを補正する。ズレ量検出部（３５）が、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みが解消された機械的誤差補正済み画像に含まれる、被写体Ｎの体動に基づくズレ量を検出する。体動量取得部（３６）が、ズレ量に基づいて撮影時における被写体の体動量を検出し、体動補正部（３７）が、体動量に基づいて機械的誤差補正済み画像の被写体のズレ量を補正する。

Description

放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法、体動量測定方法およびプログラム
本発明は、放射線源および／または放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線撮影装置において、特に被写体の体動の検出に関する。
従来、医療分野等において、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」 以下、ＦＰＤとする）が各種提案、実用化されている。このようなＦＰＤとしては、例えば、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレン等の半導体を利用したＦＰＤがあり、そのようなＦＰＤとして、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている。
上述のような、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線撮影装置の普及に伴い、一連の撮影を複数回行なって複数の撮影画像を取得し、それらの撮影画像から合成画像を生成する機能（トモシンセシス撮影、長尺合成撮影、エネルギーサブトラクション撮影、ＣＴ撮影等、例えば特許文献２，４等）が注目されている。こうした撮影では各撮影の間に時間差があることからその間に被験者（被写体）が動いてしまうことがあり、このような被写体の体動があると合成画像を正確に生成することができなくなるという問題が生じる。
また、上述した撮影においては、体動とは別に、装置の設置誤差や、装置の経年劣化により生じるガタツキ等に起因して生じる放射線源やＦＰＤ等の移動誤差等の機械的誤差により、画像の合成に悪影響を与えることがある。以下では、長尺撮影を例に挙げて、この機械的誤差について説明する。まず、長尺撮影とは、撮影したい対象より撮影可能な範囲が狭い場合にＦＰＤを所定の移動軸に沿って移動して、位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるようにする。そして、各回の放射線照射（放射線画像の記録）毎にＦＰＤから読取操作がなされて、各回の読取操作毎に放射線画像を示す画像データが取得される。そして、後にそれらの画像データをつなぎ合わせるように合成することにより、被写体の長い部分を示す画像データが得られるようになる。このような撮影が一般的に長尺撮影と呼ばれている。
ところで、上記のようにして放射線画像を合成する場合は、ＦＰＤの撮像面の傾きのために、合成により取得される合成画像のつなぎ目にズレが生じることがある。この問題を起こす撮像面の傾きには何種類かのものがある。以下、撮像面の傾きについて図２７および図２８を参照して詳しく説明する。
まず図２７のａは放射線画像の撮影系を側面から見た状態を概略的に示す図である。図中１００は放射線源、１０１は四辺形パネル状のＦＰＤ１１０の移動をガイドするスタンド、１０２はＦＰＤ１１０の撮像面を示している。なお、以降の説明においては、問題を分かりやすく説明するために、被写体として格子１０３を記録するものとする。すなわち、放射線源１００から発せられて格子１０３を透過した放射線１０４が、ＦＰＤ１１０の撮像面１０２に照射されるものとする。また、四辺形パネル状のＦＰＤ１１０は、パネル表面およびパネル一辺がスタンド１０１の延びる方向（矢印Ａ方向）と平行になる向きにセットされ、矢印Ａ方向に移動されるものとする。この場合は、矢印Ａ方向が移動軸となる。そしてその移動の前後において静止した状態のＦＰＤ１１０に、格子１０３を透過した放射線１０４が照射され、１回目、２回目の放射線画像の撮影がなされるものとする。
ここで１つの問題として、ＦＰＤ１１０の組立誤差等のために、撮像面１０２が（つまりは、撮像面を構成する画素部の２次元マトリクスが）、角度α傾いていることがある。また、ＦＰＤ１１０の中で撮像面１０２が傾いていない場合、すなわち撮像面１０２を構成するマトリクスが四辺形パネル状のＦＰＤ１１０の表面および一辺に平行に形成されている場合でも、そのＦＰＤ１１０自体が移動軸に対して傾いて配設されている場合もある。このように撮像面１０２が傾いていると、１回目、２回目の撮影により取得された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、図２７ｂ、ｃに示すようなものとなってしまう。すなわち、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで、テンプレートマッチング等を行って両画像をつなぎ合わせようとすると、それらの部分における被写体の横方向長さが異なって、つなぎ目にズレが発生してしまう。
この場合、ＦＰＤ１１０は上述のようにセットされるので、撮像面１０２の傾き角αは、矢印Ａ方向に延びる移動軸に対する傾き角となる。
次に図２８を参照して、別の問題について説明する。図２８ａは放射線画像の撮影系を正面から見た状態を概略的に示す図である。なお、図２８においては、放射線源は図示を省略してあるが、紙面に直角な照射軸に沿って放射線を照射するように配置される。図２８に示すように、別の問題として、ＦＰＤ１１０の組立誤差等のために、ＦＰＤ１１０のパネル表面に平行な面（紙面に平行な面）内において、撮像面１０２がパネル一辺に対して角度γ傾いていることがある。また、ＦＰＤ１１０の中で撮像面１０２が傾いていない場合、すなわち撮像面１０２を構成するマトリクスが四辺形パネル状のＦＰＤ１１０の表面および一辺に平行に形成されている場合でも、そのＦＰＤ１１０自体が移動軸に対して傾いて配設されている場合もある。なお図２８においては一部の画素部をＧで示してある。このように撮像面１０２が傾いていると、１回目、２回目の撮影により取得された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、図２８ｂ、ｃに示すようなものとなってしまう。すなわち、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで両画像をつなぎ合わせようとすると、つなぎ目に断層ズレのようなズレが発生してしまう。
なお、この場合も、ＦＰＤ１１０は図２７に示した場合と同様にセットされるため、撮像面１０２のパネル一辺に対する傾き角γは、矢印Ａ方向に延びる移動軸に対する傾き角となる。
ここで、上述した合成画像間のつなぎ目のズレは、ＦＰＤ１１０のサイズが４０ｃｍ×４０ｃｍ、放射線源から撮像面までの距離（ＳＩＤ）が１８０ｃｍの場合を例に取ると、傾き角αが０．３１°のとき画像端で約０．５ｍｍ、傾き角γが０．０７°のとき画像端で約０．５ｍｍと、かなり顕著に生じるものである。
なお、上記では、撮像面の傾きが、ＦＰＤの移動がなされても不変の場合について説明したが、ＦＰＤがその移動に伴って次第に傾いてしまうような場合は、撮像面の傾きがＦＰＤの移動に伴って変化することになるが、その場合も同様の問題が発生することになる。図２９は、そのような状況を概略的に示すものである。なお図２９に示す場合は、ＦＰＤ１１０の移動に伴って撮像面の傾きが発生するとともに、横方向に変位することにもなる。このような現象は、例えばＦＰＤ１１０の移動を案内するガイド機構の精度が低い、あるいはその機構を構成する例えばガイドロッドとそれに沿って摺動する案内部材との間の隙間が比較的大きく設定されている等の要因から発生する。
このとき、１回目、２回目の撮影により取得された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、図２９ｂ、ｃに示すようなものとなる。この場合も、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで両画像をつなぎ合わせようとすると、画像のつなぎ目に断層ズレのようなズレが発生してしまう。
さらに、上述したように画像のつなぎ目にズレが生じる問題は、撮像面の傾きだけでなく、撮像面が放射線照射時に所定位置から変位している場合にも発生する。以下、この変位について詳しく説明する。
図３０は、撮像面の変位が発生するときの状況を概略的に示すものである。図３０ａは放射線画像の撮影系を側方から見た状態を概略的に示す図である。長尺撮影を行う場合、ＦＰＤ１１０は１回目、２回目の撮影のとき、本来互いに矢印Ａ方向にある程度オーバーラップするような所定位置に配置される。しかしながら、例えばＦＰＤ１１０の移動機構に経年変化が生じていたりすると、各回の放射線照射のときＦＰＤ１１０が所定位置から矢印Ａ方向と平行な方向に変位してしまうことがある。図３０では、２回目の放射線照射のときＦＰＤ１１０が、所定位置から下方に長さΔｙ変位している例を示している。
このとき、１回目、２回目の撮影により取得された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、図３０ｂ、ｃに示すようなものとなる。この場合は、１回目撮影の画像の図中ｙ０で示す位置と、２回目撮影の画像の上端とが一致するものとして画像合成がなされるが、実際は２回目撮影の画像の上端が長さΔｙ変位しているために、画像のつなぎ目にズレが生じてしまう。
さらに上述のような変位は、矢印Ａ方向と平行な方向だけでなく、矢印Ａ方向と直交する方向に発生することもある。図３１は、そのような変位が発生するときの状況を概略的に示すものである。図３１ａは放射線画像の撮影系を正面から見た状態を概略的に示す図である。なお、図３１においては、放射線源は図示を省いてあるが、紙面に直角な照射軸に沿って放射線を照射するように配置される。
長尺撮影を行う場合、ＦＰＤ１１０は１回目、２回目の放射線照射のとき、本来矢印Ａ方向に直交する方向においては互いに揃った所定位置に配置される。しかしながら、例えばＦＰＤ１１０の移動機構に経年変化が生じていたり、あるいは図示するようにスタンド１０１が（より詳しくはＦＰＤ１１０の移動を案内するレールが）曲がっていたりすると、放射線照射のときＦＰＤ１１０が所定位置から矢印Ａ方向と直交する方向に変位してしまうことがある。図３１では、２回目の放射線照射のときＦＰＤ１１０が、所定位置から右側に長さΔｘ変位している例を示している。
このとき、１回目、２回目の撮影により取得された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、図３１ｂ、ｃに示すようなものとなる。この場合、１回目撮影の画像と２回目撮影の画像とが互いに左右方向に、すなわち矢印Ａ方向と直交する方向に一致しているものとして画像合成がなされるが、実際は２回目撮影の画像に長さΔｘの変位があるために、画像のつなぎ目にズレが生じてしまう。
このため、上述したＦＰＤにおける撮像面の傾きや、所定位置からの変位（以下、撮像面の機械的誤差とする）に起因する合成画像間のつなぎ目のズレを解消する手法が提案されている（特許文献１参照）。
一方、ＦＰＤを使用した長尺撮影では、撮影の間に上述したような被写体の体動が生じてしまう可能性があり、体動が生じた場合には、複数の放射線画像の合成を適正に行うことができず、正確な計測に支障をきたすため、再撮影をする必要がある。このため、被写体の体動を検出して撮影を停止したり、体動を警告する手法が提案されている（特許文献２，３参照）。
なお、被写体が撮影時に動いてしまう体動による誤差や、撮影装置の機械的誤差に起因する問題は、ＦＰＤおよび／または線源を移動させながら複数の画像を撮影するトモシンセシス撮影でも同様に起こり得るものである。
特願２００９－２００４２３号 特開２００７－０８２９０７号公報 特開２００９－２４０６５６号公報 特開２００３－２４４５４２号公報
特許文献１の手法を用いることにより、機械的誤差に起因する、画像を合成する際のつなぎ目のズレを解消することができる。しかしながら、解消されるのは機械的誤差に起因するズレのみであり、被写体の体動に起因するつなぎ目のズレは残ってしまう。このように、体動に起因するズレが残った状態で画像を合成すると、画像を正確に合成することができない。
また、周知のテンプレートマッチング等の手法を用いて、被写体の絵柄に基づいてズレを合わせるように画像をモーフィング等の技術により変形して合成することも考えられる。しかしながら、テンプレートマッチング等の手法を用いた場合、機械的誤差に起因するズレおよび体動に起因するズレの双方が解消されるように画像が変形されて合成されるため、計測結果が変わるほどの体動が起こっていても合成画像からはそれを確認することができず、その結果、合成画像を用いての正確な計測を行うことができなくなってしまう。
このような被写体の体動を検出する方法としては、放射線画像撮影装置に被写体の体動を検出するセンサー等を取り付ける方法や、複数の撮影画像間で被写体の位置を比較して被写体の体動を検出する方法が考えられるが、別途センサー等を設ける必要が無いことから、撮影画像に基づいて被写体の体動を検出できることが好ましい。
しかしながら、撮影画像から被写体の体動を検出する場合には、エネルギーサブトラクション撮影のように放射線源およびＦＰＤがともに動かないのであれば、撮影画像間の比較により被写体の体動を検出することができるが（例えば特許文献２、４等）、トモシンセシス撮影や長尺合成撮影やＣＴ撮影等のように、放射線源やＦＰＤの位置が撮影画像間で変化する場合には、各撮影画像の放射線源やＦＰＤの位置を考慮する必要があり、複数の撮影画像間での被写体投影位置の移動量には、放射線源やＦＰＤの移動と体動とが併せて反映されるため、体動のみを正しく検出できないという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、長尺撮影により取得した複数の放射線画像を合成するに際し、機械的誤差に起因する画像のつなぎ目のズレのみならず、被写体の体動によるズレを検出できるようにすることを目的とする。
本発明による第１の放射線画像撮影装置は、放射線を照射する撮影手段と、放射線を検出する放射線検出器と、撮影手段および／または放射線検出器を移動させる移動手段とを備え、撮影手段および／または放射線検出器を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置であって、撮影を行う毎に放射線検出器から信号を読み出すことにより、被写体の複数の放射線画像を取得する画像取得手段と、撮影手段および／または放射線検出器の機械的誤差を検出する機械的誤差検出手段と、機械的誤差検出手段により求められた機械的誤差に基づいて、撮影時における被写体の体動量を取得する体動量取得手段とを備えたことを特徴とするものである。　
本発明による第１の放射線画像撮影装置は、放射線検出器を移動させ、該移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線を該放射線検出器に照射して、少なくとも一部の領域が重複した複数の放射線画像を取得する放射線画像撮影装置であって、
前記放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、該移動により位置を変える毎に前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器に照射する撮影手段と、
前記移動および前記放射線の照射を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得する画像取得手段と、
前記放射線検出器の機械的誤差を検出する機械的誤差検出手段と、
前記複数の放射線画像における前記機械的誤差を補正して機械的誤差補正済み放射線画像を取得する機械的誤差補正手段と、
前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を検出するズレ量検出手段と、
前記ズレ量に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得する体動量取得手段とを備えたものとしてもよい。
なお、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記体動量を表示する表示手段をさらに備えるものとしてもよい。
また、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記体動量に基づいて、前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を補正して、体動補正済み放射線画像を取得する体動補正手段と、
前記体動補正済み放射線画像を合成した体動補正済み合成画像を生成する画像合成手段とをさらに備えるものとし、
前記表示手段を、前記体動補正済み合成画像を表示する手段としてもよい。
また、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記画像合成手段を、前記体動補正済み放射線画像の前記複数の体動補正済み放射線画像が重複する重複領域において、位置合わせの程度が視認可能なように、前記体動補正済み合成画像を生成する手段としてもよい。
また、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記画像合成手段を、前記機械的誤差補正済み放射線画像を合成した機械的誤差補正済み合成画像をさらに生成する手段とし、
前記表示手段を、前記体動補正済み合成画像および前記機械的誤差補正済み合成画像を切り替え可能に表示する手段としてもよい。
また、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記体動量が所定のしきい値を超えた場合に警告を行う警告手段をさらに備えるものとしてもよい。
この場合、前記撮影手段を、前記警告手段による警告が行われた場合に、前記被写体への前記放射線の照射を停止する手段としてもよい。
警告としては、音声によるもの、表示によるもの、あるいは音声および表示の双方によるもの等、任意のものを用いることができる。
また、本発明による第１の放射線画像撮影装置においては、前記機械的誤差を、前記撮像面の傾き、該撮像面の所定位置からの変位、前記複数の放射線画像間の相対ズレ、および前記被写体の基準となる被写体面と前記撮像面との平行な方向の変位の少なくとも１つとしてもよい。
本発明による放射線画像撮影方法は、放射線を照射する撮影手段および／または放射線を検出する放射線検出器を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影方法であって、撮影を行う毎に放射線検出器から信号を読み出すことにより、被写体の複数の放射線画像を取得するステップと、撮影手段および／または放射線検出器の機械的誤差を検出するステップと、機械的誤差に基づいて、撮影時における被写体の体動量を取得するステップとを有することを特徴とするものである。
本発明による放射線画像撮影方法は、放射線検出器を移動させ、該移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線を該放射線検出器に照射して、少なくとも一部の領域が重複した複数の放射線画像を取得する放射線画像撮影方法であって、
前記放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、該移動により位置を変える毎に前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器に照射するステップと、
前記移動および前記放射線の照射を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得するステップと、
前記放射線検出器の機械的誤差を検出するステップと、
前記複数の放射線画像における前記機械的誤差を補正して機械的誤差補正済み放射線画像を取得するステップと、
前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を検出し、
前記ズレ量に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得するステップとを有するものとしてもよい。
なお、本発明による放射線画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
本発明による第２の放射線画像撮影装置は、放射線を発する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源および／または放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、放射線源および／または放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置であって、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の基準被写体の投影位置に基づいて、実際の放射線源および／または放射線検出手段の実際移動量を算出する撮影系実際移動量算出手段と、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、被写体の移動量を特定する被写体移動量特定手段と、放射線源および／または放射線検出手段を実際移動量だけ所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、被写体の想定移動量を算出する被写体想定移動量算出手段と、被写体移動量および被写体想定移動量の差分に基づいて、被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出する体動評価値算出手段とを備えたものであることを特徴とするものである。
本発明による体動量測定方法は、放射線を発する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源および／または放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、放射線源および／または放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置において被写体の体動の大きさを測る体動量測定方法であって、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の基準被写体の投影位置に基づいて、実際の放射線源および／または放射線検出手段の実際移動量を算出し、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、被写体の移動量を特定し、放射線源および／または放射線検出手段を実際移動量だけ所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、被写体の想定移動量を算出し、被写体移動量および被写体想定移動量の差分に基づいて、被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出することを特徴とする方法である。
なお、本発明による体動量測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
本発明による第２の放射線画像撮影装置および体動量測定方法並びにプログラムにおいて、「体動評価値」とは、被写体が実際に移動した距離を示す値に限らず、正規化された値としてもよいし、所定の閾値を設けてデジタル的に体動の有無のみを示す値としてもよい。
また、放射線源および／または放射線検出手段の実際移動量の算出については、ある撮影位置および別の撮影位置において撮影された二枚の画像における基準被写体の投影位置（画像上の座標）から両画像間における基準被写体の移動量を特定し、この基準被写体移動量に基づいて実際の放射線源および／または放射線検出手段の実際移動量を算出するようにしてもよいし、ある撮影位置において撮影された一枚の画像における基準被写体の投影位置（画像上の座標）から直接撮影系の位置を算出して、各撮影位置間における撮影系の位置を比較することにより撮影系の実際移動量を算出するようにしてもよい。
また、基準被写体と被写体とは個別に撮影することも可能であるが、基準被写体と被写体とを同時に撮影した方が、被写体の実際の撮影時に放射線源および／または放射線検出手段に生じている移動誤差を反映できるので、被写体の体動をより正確に検出することが可能となる。
本発明による第１の放射線画像撮影装置および方法並びにプログラムによれば、例えば、放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線が放射線検出器に照射され、移動および放射線の照射を行う毎に放射線検出器から信号を読み出すことにより、被写体の複数の放射線画像が取得され、放射線検出器の機械的誤差が検出され、この機械的誤差が補正されて機械的誤差補正済み放射線画像が取得される。そして、機械的誤差補正済み放射線画像間の被写体のズレ量が検出され、ズレ量に基づいて、撮影時における被写体の体動量が検出される等、先に機械的誤差を検出するようにしたため、被写体の体動によるズレを正確に検出することができる。
また、体動量を表示することにより、被写体の体動によるズレがどの程度あるかを視認することができる。
また、体動量に基づいて、機械的誤差補正済み放射線画像間の被写体のズレ量を補正して、体動補正済み放射線画像を取得することにより、体動補正済み放射線画像を精度良く合成して体動補正済み合成画像を生成することができ、その結果、体動補正済み合成画像を用いての診断を正確に行うことができる。
また、体動補正済み放射線画像における重複領域において、位置合わせの程度が視認可能なように体動補正済み合成画像を生成することにより、どの程度正確に位置合わせできているのかを確認することができる。
また、機械的誤差補正済み放射線画像を合成した機械的誤差補正済み合成画像をさらに生成し、体動補正済み合成画像および機械的誤差補正済み合成画像を切り替え可能に表示することにより、体動を正確に認識することができる。
また、体動量が所定のしきい値を超えた場合に警告を行うことにより、操作者は撮影を停止する等の操作を行うことができるため、合成ができないほどの体動量があるにも拘わらず撮影を続けることにより、被写体が無用に被曝されることを防止できる。
この場合において、被写体への放射線の照射を停止することにより、操作者に負担をかけることなく、被写体が無用に被曝されることを防止できる。
本発明による第２の放射線画像撮影装置および体動量測定方法並びにプログラムによれば、放射線を発する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線源および／または放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、放射線源および／または放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置において、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の基準被写体の投影位置に基づいて、実際の放射線源および／または放射線検出手段の実際移動量を算出し、放射線源および／または放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における被写体の移動量を特定し、放射線源および／または放射線検出手段を実際移動量だけ所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における被写体の想定移動量を算出し、被写体移動量および被写体想定移動量の差分に基づいて、被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出するようにしたので、撮影画像に基づいて被写体の体動を正確に検出することが可能となる。
また、基準被写体と被写体とは個別に撮影することも可能であるが、基準被写体と被写体とを同時に撮影した方が、被写体の実際の撮影時に放射線源および／または放射線検出手段に生じている移動誤差を反映できるので、被写体の体動をより正確に検出することが可能となる。
本発明の第１の実施の形態による放射線画像撮影装置の構成を示す概略図 撮像面傾き検出のための放射線画像の撮影を説明する概略図 放射線画像検出器の撮像面の傾きがある場合とない場合との放射線画像記録状態を説明する概略図 放射線画像の撮影の様子を示す概略側面図 放射線画像検出器の撮像面の傾きがある場合とない場合との放射線画像記録状態を説明する概略図 本発明による画像補正方法の一例を説明する概略図 本発明による画像補正方法の別の例を説明する概略図 本発明による画像補正方法のさらに別の例を説明する概略図 画像補正前と補正後の画像における座標系を示す図 本発明による画像補正方法の一例を説明する概略図 パラメータ算出の他の例を説明するための図 パラメータ算出の他の例を説明するための図 パラメータ算出の他の例を説明するための図 テンプレートマッチングを説明するための図 テンプレートマッチングを説明するための図 体動補正を説明するための図 本実施の形態において行われる処理を示すフローチャート 画像表示部の表示画面における表示の例を示す図 画像表示部の表示画面における表示の他の例を示す図 画像表示部の表示画面における表示の他の例を示す図 画像表示部の表示画面における表示の他の例を示す図 画像表示部の表示画面における表示の他の例を示す図 画像表示部の表示画面における表示の他の例を示す図 オプティカルフローの表示の例を示す図 撮像面の位置と機械的誤差との関係の一例を示すグラフ 本発明の別の実施の形態を説明するための図 従来技術の問題を説明するための図 従来技術の別の問題を説明するための図 従来技術の別の問題を説明するための図 従来技術の別の問題を説明するための図 従来技術の別の問題を説明するための図 本発明の第２の実施の形態による放射線画像撮影装置を適用したＸ線撮影装置の概略図 トモシンセシス撮影を説明するための図 上記放射線画像撮影装置おいて撮影台天板の天板面を基準面とした場合におけるＸ線管の移動範囲の算出を説明するための図 上記放射線画像撮影装置における体動評価値の算出方法を説明するための図 本発明の第３の実施の形態による放射線画像撮影装置における体動評価値の算出方法を説明するための図
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による放射線画像撮影装置の構成を示す概略図である。図１に示すように本実施の形態による放射線画像撮影装置１５０は、１つの放射線源１００と１つのＦＰＤ１１０とを用いて、被写体Ｎ中の隣接する複数の領域Ｎ１、Ｎ２・・・を順次撮影し、これにより取得した複数の放射線画像を合成して被写体Ｎの大部分を示す長尺の放射線画像を得るように構成されたものである。
なお、現実の長尺撮影システムにおいては、放射線源１００やＦＰＤ１１０等の設置誤差や、装置の経年劣化により生じるガタツキ等に起因して生じる放射線源１００やＦＰＤ１１０等の移動誤差等の種々の機械的誤差が考えられるが、ここでは説明の簡略化のため、ＦＰＤ１１０の設置に起因する機械的誤差のみが存在するものとして説明する。
具体的にこの放射線画像撮影装置１５０は、射出窓１１１からコリメータ１１２によって定められる照射範囲に放射線１０４を発する放射線源１００と、被写体Ｎを透過した放射線１０４の照射を受けてこの放射線１０４を検出する撮像面（放射線検出面）１０２を有するＦＰＤ１１０と、ＦＰＤ１１０を被写体Ｎに沿って移動させる検出器移動部２０と、射出窓１１１の位置および向きが所望状態となるように放射線源１００を配置する線源配置部２５とを備える。なお図１においては、コリメータ１１２によって照射範囲が定められる放射線１０４の放射中心軸をＣｒで示してある。
ＦＰＤ１１０は、被写体Ｎを透過した放射線１０４を検出して電気信号に変換し、その被写体Ｎの放射線画像を表す画像データを出力する。なお、ＦＰＤ１１０は、放射線を電荷に直接変換する直接方式のＦＰＤ、または放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換する間接方式のＦＰＤのいずれも利用可能である。直接方式のＦＰＤは、アモルファスセレン等の光導電膜、キャパシタおよびスイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等によって構成される。例えば、Ｘ線等の放射線が入射されると、光導電膜から電子－正孔対（ｅ－ｈペア）が発せられる。その電子－正孔対はキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
一方、間接方式のＦＰＤは、蛍光体で形成されたシンチレータ層、フォトダイオード、キャパシタおよびＴＦＴ等によって構成される。例えば、「ＣｓＩ：Ｔｌ」等の放射線が入射されると、シンチレータ層が発光（蛍光）する。シンチレータ層による発光はフォトダイオードで光電変換されてキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
検出器移動部２０は、床面５Ｆから鉛直方向（図中矢印Ｙ方向）に起立して両者間にＦＰＤ１１０を保持する２つの支柱２１と、ＦＰＤ１１０を長尺方向である鉛直方向に移動させる移動機構２２とを備えている。移動機構２２としては、ＦＰＤ１１０を従来知られているリニアスライド機構等で支持し、モータ等の駆動源を用いて移動させるものを採用することができる。
合成に供する放射線画像を取得するための撮影を実施する際に、被写体ＮはＦＰＤ１１０の移動方向に沿って配置される。すなわち、被写体Ｎを床面に起立させた姿勢にして撮影が行われる。
線源配置部２５は、被写体Ｎを間に置いてＦＰＤ１１０の撮像面１０２に対向するように、すなわちＦＰＤ１１０の方向を向くように放射線源１００を保持し、かつ移動させるものである。この線源配置部２５は、天井５Ｅから鉛直方向に延びる支柱２６と、この支柱２６を天井５Ｅに沿って図中矢印Ｚ方向に移動させる天井ベース台２７と、支柱２６に係合されて図中矢印Ｙ方向へ移動可能であるとともに、紙面に垂直な軸の回りを回転可能な回転台２８とを有している。放射線源１００はこの回転台２８に搭載されている。これにより、放射線源１００は、上下方向（図中矢印Ｙ方向）および左右方向（図中矢印Ｚ方向）に移動可能、かつ放射線源１００の略中心を通る図中のＸ軸に平行な軸の周りに回転可能とされている。なお線源配置部２５も、従来知られているリニアスライド機構や回転機構、およびモータ等の駆動源を用いて形成することができる。
また、放射線画像撮影装置１５０は、検出器移動部２０および線源配置部２５の作動を制御する長尺撮影制御部３０を有している。この長尺撮影制御部３０は検出器移動部２０の作動を制御して、ＦＰＤ１１０を被写体Ｎの延びる方向に沿って放射線撮影を行うための各位置Ｑ１，Ｑ２・・・へ順次移動させる。それとともに長尺撮影制御部３０は線源配置部２５の作動を制御して、放射線源１００から発せられる放射線１０４の照射方向が、上記各位置に配置されたＦＰＤ１１０の撮像面１０２の方向を向くように放射線源１００を配置させる。こうした上で放射線源１００駆動されると、被写体Ｎ中の隣接する領域Ｎ１、Ｎ２・・・が順次撮影され、各回の撮影毎に、被写体Ｎの全体を表すための複数の部分的な放射線画像を表す画像データが取得される。
放射線画像撮影装置１５０はさらに、後述するように算出された、ＦＰＤ１１０の撮像面１０２の機械的誤差を補正するためのパラメータに基づいて、各回の撮影により取得した放射線画像に含まれる、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みを解消する補正を行うための機械的誤差補正部３４を備える。また、放射線画像撮影装置１５０は、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みが解消された機械的誤差補正済み画像に含まれる、被写体Ｎの体動に基づくズレ量を検出するズレ量検出部３５、およびズレ量検出部３５が検出したズレ量に基づいて、撮影時における被写体Ｎの体動量を取得する体動量取得部３６、および体動量に基づいて機械的誤差補正済み画像に含まれる被写体Ｎのズレ量を補正する体動補正部３７を備える。さらに、放射線画像撮影装置１５０は、上記各回の放射線撮影によって得られた各画像データを合成して、被写体Ｎの全体を表す長尺の放射線画像を生成する画像合成部３８を備える。ここで、画像合成部３８が生成した長尺の放射線画像は、例えばＣＲＴ表示装置、液晶表示装置等からなる画像表示器６０に表示される。
なお、放射線画像撮影装置１５０の全体の動作は、コンソール７０によって制御される。したがってコンソール７０には、被写体Ｎに関する情報や長尺の放射線画像を得るための撮影条件等が入力され、それらの情報は長尺撮影制御部３０や、コリメータ１１２によって定められる放射線照射範囲等を設定するための撮影調節部（図示せず）等に入力される。この撮影調節部は、例えば４回の放射線撮影毎に所定サイズの合成用放射線画像が得られるように、各放射線撮影時の放射線源１００の位置やコリメータ１１２の状態、そしてＦＰＤ１１０の位置等を調節する。その後、コンソール７０からの指令により、４つの放射線画像を撮影する動作が実行される。
なお、複数回撮影される放射線画像のサイズを決定するには、上述のようにコリメータ１１２等によって放射線照射範囲を規定する他、各回の撮影で得られた放射線画像の一部分を切り出して各画像部分の長さ、幅を調節するようにしてもよい。
次に、放射線画像撮影装置１５０において行われるＦＰＤ１１０の撮像面の機械的誤差検出処理について説明する。まず、機械的誤差自動検出装置８０によってこの処理を自動的に行う場合について説明する。この機械的誤差自動検出装置８０は、ＦＰＤ１１０から画像データを取得する手段であるキャリブレーション画像入力部８１と、このキャリブレーション画像入力部８１の出力を受けるマーカー検出部８２と、このマーカー検出部８２の出力を受ける機械的誤差検出部８３とから構成されている。そして機械的誤差検出部８３の出力は、パラメータ算出部８４に入力されるようになっている。
撮像面の機械的誤差検出を行う際には、例えばコンソール７０から入力される撮影メニューによって通常の被写体の撮影とは区別されて、この機械的誤差検出のための撮影および、その撮影によるＦＰＤ１１０からの放射線画像を表す画像データの読取操作が独自になされる。ここで、これらの操作から、補正のためのパラメータを求めるまでの一連の操作をキャリブレーションと称し、またこの操作で得られる放射線画像をキャリブレーション画像と称する。このキャリブレーション時にも、ＦＰＤ１１０は各位置Ｑ１，Ｑ２・・・へ順次移動され、各位置に停止したＦＰＤ１１０に対してマーカーＭ１，Ｍ２等のマーカーを透過させた放射線１０４が照射される。
図２はキャリブレーションにおける撮影を説明するための図である。なお、図２においては、説明を簡単にするために、キャリブレーションにおいて２回の撮影を行う状態を示している。また、図２においては、上記図２７等に示す格子１０３に代わるものとして、その位置に図２ａに示すような被写体面Ｂを配置し、この被写体面Ｂ上に水平方向に所定距離空けた状態で２個のマーカーＭ１、Ｍ２を付与する。そして、図２ｂに示すように、ＦＰＤ１１０が上から下に向けて移動され、その移動の前後の静止位置にあるＦＰＤ１１０に、マーカーＭ１、Ｍ２を透過した放射線が照射され、マーカーの放射線画像が２回撮影される。
なお、実際には、隣り合う２つの位置Ｑ１とＱ２に配置されたＦＰＤ１１０の重複領域にそれぞれ共通のマーカーＭ１，Ｍ２が撮影されるように放射線撮影がなされる。これは、４回撮影を行う場合においては、他の隣り合う２つの位置Ｑ２とＱ３、Ｑ３とＱ４についても同様である。このように放射線撮影を行うには、２つの位置のＦＰＤ１１０がどこで重複してもマーカーが写し込まれるように、上下方向に適宜間隔でマーカーを並設しておく方法や、各位置Ｑ１，Ｑ２・・・を予め正確に定めておき、それらの各位置に対応する重複位置にマーカーを設置しておく方法等を採用すればよい。
ここで、２回の撮影において、ＦＰＤ１１０は、１回目の撮影では図２ｂに右上がりのハッチングで示す位置に、また２回目の撮影では同図に左上がりのハッチングで示す位置に配され、これによりマーカーＭ１，Ｍ２は２回の撮影で重複して撮影される。また、それぞれの撮影においてＦＰＤ１１０および被写体面Ｂは、各々の幅方向中央位置が放射線の照射野中心（左右方向中心）と揃う状態にセットされる。また２つのマーカーＭ１、Ｍ２は、照射野中心から互いに等しい位置にあるようにセットされる。
なお、撮影メニューによってキャリブレーション画像の撮影が指示された場合は、マーカーを含む放射線画像の撮影範囲、重複の幅、さらには各画像のフレーム割り等を予め設定されたものに自動設定するようにしておくことが好ましい。また、上述のような複数のマーカーを衝立に設置しておき、キャリブレーション画像の撮影用にこの衝立が所定の受承部に設置されると衝立検出信号が発せられ、その信号をトリガーとしてキャリブレーション画像撮影の各種メニューが例えばコンソール７０の表示部に表示されるようにしてもよい。
このキャリブレーション画像の撮影時に、ＦＰＤ１１０を各位置Ｑ１，Ｑ２・・・にそれぞれ移動して撮影がなされると、各撮影毎に逐次ＦＰＤ１１０に読取操作がなされ、ＦＰＤ１１０から、マーカーが写し込まれたキャリブレーション画像を示す画像データが出力される。機械的誤差自動検出装置８０のキャリブレーション画像入力部８１は、これらの画像データを受けるとそれをマーカー検出部８２に送出する。マーカー検出部８２は、隣り合う２つの位置（例えばＱ１とＱ２）に配置されて放射線照射を受けたＦＰＤ１１０から逐次送られた画像データ（以下、それらが示す２つの画像を「上下画像」という）に基づいてマーカーの位置を検出し、そのマーカー位置を示す情報を機械的誤差検出部８３に入力する。なお各キャリブレーション画像におけるマーカーの位置を特定するには、公知のテンプレートマッチング等の手法を用いることができる。
機械的誤差検出部８３はマーカー位置を示す情報を受けると、それに基づいて、隣り合う２つの位置にあるＦＰＤ１１０の撮像面の機械的誤差を検出する。以下、機械的誤差の検出について説明する。なお、以降の説明においては、隣り合う２つの位置にあるＦＰＤ１１０により取得した２つのキャリブレーション画像を用いての機械的誤差の検出について説明する。
まず、図２７に示した傾き角αを求める点について説明する。上記２回の撮影により取得されたキャリブレーション画像は、図３ａに示すようなものとなる。図中上側のキャリブレーション画像が１回目の撮影によるもので、下側のキャリブレーション画像が２回目の撮影によるものである。どちらのキャリブレーション画像にもマーカーＭ１、Ｍ２が記録されているが、図２７に示すようにパネル表面に対して撮像面１０２が角度α傾いていると、両キャリブレーション画像間でマーカーＭ１、Ｍ２の像に互いにズレが生じることになる。これに対して、もし角度αの撮像面傾きが存在しなければ両キャリブレーション画像は図３ｂに示すものとなるため、図３ａ、ｂの関係から角度αを求めることができる。
上記角度αは、複数回の撮影における放射線照射軸を共に含む面内、すなわち図２７の紙面に平行な面内の角度である。また本実施の形態においてパネル状のＦＰＤ１１０は、その表面が検出器移動軸方向に対して平行となるように配置されているため、角度αは撮像面１０２の検出器移動軸方向に対する角度となる。
ここで、図３ａにおけるマーカーＭ１、Ｍ２の間の距離を、１回目取得の画像についてはＷ１、２回目取得の画像についてはＷ２とする。また図４に示すように、放射線照射方向における撮像面中心からマーカーＭ１、Ｍ２までの距離をｄ、放射線源１００から撮像面中心までの距離をＳＩＤとする。さらに図３および図４に示すように、撮像面１０２上における撮像面中心からマーカーＭ１、Ｍ２の中点までの距離の２倍をＦＯＶｈとする。以上の各距離についての関係は下記の（数１）の通りとなり、それらから（数２）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
このようにして上述の各距離から（数２）に基づいて、撮像面１０２の傾き角αを求めることができる。なお厳密には、ＦＰＤ１１０と放射線源１００との高さ位置関係に応じてＷ１とＷ２との差が変動し、導き出される角度αも変わることになる。しかしながら、通常はＳＩＤに対してｄが十分小さいことから、上記変動は無視して、（数２）式で近似して角度αを求めることができる。
次に、図２８に示す傾き角γを求める点について説明する。なおこの角度γは、撮像面１０２の面内における、検出器移動軸方向に対する撮像面１０２の角度である。
上記２回の撮影により取得されたキャリブレーション画像は、図５ａに示すようなものとなる。図中上側のキャリブレーション画像が１回目の撮影によるもので、下側のキャリブレーション画像が２回目の撮影によるものである。どちらのキャリブレーション画像にもマーカーＭ１、Ｍ２が記録されているが、図２８に示すように画素部Ｇの２次元マトリクスがパネル一辺に対して角度γ傾いていると、両キャリブレーション画像間においてマーカーＭ１、Ｍ２の像に互いにズレが生じることになる。それに対して、もし角度γの撮像面傾きが存在しなければ両キャリブレーション画像は図５ｂに示すものとなるため、図５ａ、ｂの関係から角度γを求めることができる。
すなわち、図５に破線で示すように、マーカーＭ１、Ｍ２の像の中心を結ぶ線分を一辺とする正方形の格子を考えたとき、その格子の中心位置が互いに一致するように、一方の放射線画像を他方に対して縦、横方向に移動させると、その２方向の移動量から角度γを求めることができる。
次に、以上のようにして求めた角度αおよびγに基づいて、それらの傾きに起因する放射線画像の歪みを補正する処理について説明する。一例として、図６ａに実線で示すように撮像面１０２が角度α傾いており、実際は図６ｂに示す状態で１、２回目の撮影がなされた場合を考える。この場合、撮像面１０２に記録された後に読み出された被写体の放射線画像を、図６ｃに示す状態で撮影された放射線画像のように補正できれば、角度αの傾きに起因する画像の歪みを無くすことができるため、２つの放射線画像を合成しても、つなぎ目でズレが生じることを防止できる。なお、本実施の形態では、撮像面１０２が角度γの方向に傾いていることに起因する画像の歪みも無くすように補正がなされる。
ここで、ＦＰＤ１１０の移動については再現性があることが前提であり、被写体を撮影する場合もＦＰＤ１１０の移動は、角度αおよびγを求めたときと同じようになされる。
次に、機械的誤差を補正する処理に用いるためのパラメータを求める点について説明する。ここでは、求めた角度αおよびγから変換行列を求める方法、より詳しくは、４点以上の対応点を設定して、それらの点の変換前後の対応から変換行列を求める方法を以下に示す。まず、角度αの方向の撮像面傾きによる画像歪みを補正するには、図７ａに黒丸で示す４つの対応点（それらは正しい記録状態では正方形を形作るものとする）が、図７ｂに示すように補正されるパラメータを求めればよい。そこで補正前の正方形の歪んだ下辺、上辺の長さをそれぞれＷ１、Ｗ２とし、補正後の下辺、上辺の長さをそれぞれＷ１′、Ｗ２′と′すると、下記の（数３）、（数４）の関係が成立する。なお、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ１′、Ｗ２′以外の変数は先に述べたものと同じである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
そして上記（数３）から下記（数５）の関係が、また（数４）から下記（数６）の関係が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
そこで、求められた角度αと、既知のＳＩＤおよびＦＯＶｈとに基づいて、（数５）および（数６）の右辺のカッコ内の値を求め、それらの値をそれぞれ、Ｗ１をＷ１′に変換するためのパラメータ、Ｗ２をＷ２′ に変換するためのパラメータとする。そしてそれらのパラメータから、２次元放射線画像を示す画像データを図７ａと図７ｂとの間の関係で変換する（３×３）行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 を求める。
また、図８ａ、ｂはそれぞれ、前述した角度γで回転する前、後の放射線画像の関係を示しているが、２次元放射線画像を示す画像データをこれら両図間の回転関係で変換する（３×３）行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 を求める。なお、このように回転関係で画像を変換する行列は、従来知られている公知の方法によって求めることができる。
以上説明した角度α、γの２つの方向に関する撮像面１０２の傾きは、線形な現象の足し合わせであるので、下記の（数９）に示す行列の乗算により連結することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
そこで、この（数９）乗算後の行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 を変換行列として、１回目の撮影により取得した被写体の放射線画像を表す画像データを変換すると、変換後の画像データは、角度α、γの２つの方向に関する撮像面１０２の傾きに起因する画像の歪みが共に解消されたものとなる。それは、２回目の撮影により取得した被写体の放射線画像を表す画像データに関して変換を行った場合も同様である。そこで、共にこの変換を行うことにより、２つの放射線画像の機械的誤差を解消することができる。したがって、機械的誤差補正済みの２つの放射線画像を合成すると、合成画像（長尺の放射線画像）において、つなぎ目にズレが生じることが防止される。
ここで、上述のような変換行列を用いる画像変換処理の具体的例として、２次元射影変換について説明する。図９ａ、ｂにそれぞれ示すように、変換行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
 による２次元射影変換処理がなされる前、後の座標系を各々ｘｙ座標系、ｘ＊ｙ＊座標系とする。この２次元射影変換は一般に同次座標系において、下式（数１２）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
なお同次（homogeneous）座標系とは、ｎ次元の問題を(ｎ＋１)次元の問題として処理することで演算の簡略化、一般化を図ろうとするものである。変換行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 の要素は９個であるが自由度は８であり、最低４点の対応があれば求めることができる（つまり、１点対応につきｘｙ座標の２式が得られる）。
以上のようにして変換行列
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
 が求められたなら、元の画像データを
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 として、補正後画像データ
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
 を、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
 として求めることができる。
なお以上説明した実施の形態においては、求められた撮像面１０２の傾き角α、γに基づいて画像データを補正し、それらの傾きに起因する画像歪みを解消するようにしているが、そのような補正は行わないで、求められた撮像面１０２の傾き角α、γを解消するように手作業で撮像面１０２の取り付け位置を修正することも可能である。またこの撮像面１０２の取り付け位置の修正を、ＦＰＤ１１０の中に組み込まれた撮像面位置修正手段により、傾き角α、γに基づいて自動的に行うことも可能である。
また本実施の形態において用いるマーカーとしては、上に説明した２点を示すマーカーＭ１、Ｍ２の他に、前述したような格子も適用可能である。
次に、先に述べた傾き角α，γおよび図３０，３１にそれぞれ示した変位Δｙ、Δｘに起因する画像歪みの補正について説明する。なお以下では説明を明瞭かつ容易にするため、一方の傾き角αを特に「ピッチング傾き角」といい、またＦＰＤ１１０を単に「パネル」ということがある。この画像歪みの補正方法は、傾きや変位のあるパネルで取得された画像上の位置をｘｙ座標系で表し、最終的な補正後の画像上の位置をｘ″ｙ″座標系で表したとき、位置（ｘ，ｙ）にある画像データをどのような位置（ｘ″，ｙ″）に関する画像データとすればよいか求めるものである。
まず図１０に示すように、パネルがピッチング傾き角αで傾いているために、撮影画像が図２７に示したように台形に歪むことを補正する点について説明する。なお、この補正を以下「台形補正」という。ここでは、パネル内で撮像面の傾きはなく、該パネルのピッチング傾き角αがそのまま撮像面の、つまりその画素部の２次元マトリクスの傾き角αとなるものとする。また図１０中の「正規の撮像面」とは、ピッチング傾き角αが存在しない場合の撮像面を示しており、台形補正は、この正規の撮像面上の位置をｘ′ｙ′座標系で表したとき、位置（ｘ，ｙ）にある画像データをどのような位置（ｘ′，ｙ′）に関する画像データとすればよいか求めるものである。
ここで
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
 である。図１０より、ピッチング傾き角αが存在することによる、画像のｘ方向の拡縮率は以下となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
座標の原点を、傾いた撮像面上にあって放射線源１００の中心を通る法線が立つ位置から、正規の撮像面上にあって放射線源１００の中心を通る法線が立つ位置、すなわち図１０中（０，０）で示す位置に移して考えると、上記（数１９）式から以下の通りとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
よって、位置（ｘ，ｙ）と位置（ｘ′，ｙ′）との関係は以下の通りとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
ただし、厳密にいえばｙ方向にも拡縮が発生するが、ここではこの拡縮は十分小さくてｙ′＝ｙと近似できるものとする。
次に、図２８に示す傾き角γと、図３０，３１にそれぞれ示す変位Δｙ、Δｘに起因する画像歪みを補正することを考える。ここでは、変位Δｘ＝ｔｘ、Δｙ＝ｔｙと表す。各条件をまとめると、以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
台形補正変換前の位置（ｘ，ｙ）と、台形補正変換後の位置（ｘ′，ｙ′）との関係は（数２１）の通りであるが、最終的な補正画像上の位置を前述したようにｘ″ｙ″座標系で表すと、その座標における位置（ｘ″，ｙ″）と台形補正変換後の位置（ｘ′，ｙ′）との関係は下記の通りとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
以上の通り、（数２１）および（数２３）で示す２つの変換を行うことにより、位置（ｘ，ｙ）にある画像データが、位置（ｘ″，ｙ″）にある画像データとして変換される。そこで、各回の放射線照射毎にＦＰＤ１１０に対して読取操作を行って得られた位置（ｘ，ｙ）に関するオリジナル画像データを、上記２つの変換により位置（ｘ″，ｙ″）に関する画像データとする補正を行えば、その補正後の画像データを合成して１つの長尺画像を形成したとき、つなぎ目にズレが発生することを防止できる。
機械的誤差検出部８３は、以上のようにして、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを求めると、これらの機械的誤差を示す情報をパラメータ算出部８４に入力する。パラメータ算出部８４はこの情報を受けると、それが示す傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘから、画像変換処理を行うためのパラメータを算出し、そのパラメータを機械的誤差補正部３４に入力する。
通常の放射線撮影つまり、長尺画像合成用に被写体Ｎ中の隣接する複数の領域Ｎ１、Ｎ２・・・を順次放射線撮影する操作は、基本的に上述したキャリブレーションがなされてから行われるが、通常の放射線撮影を日々行いながら、その途中で適宜キャリブレーションがなされても構わない。この通常の放射線撮影時に、隣り合う２つの位置（例えばＱ１とＱ２）に配置されて放射線照射を受けたＦＰＤ１１０から逐次送られた画像データは、画像合成部３８に送られて画像合成に供せられるが、その前に機械的誤差補正部３４において上記パラメータに基づいて、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みを解消するための補正が行われる。なお、機械的誤差補正部３４は、パラメータを記憶しておくための不図示の記憶部を備えてなる。
この補正の処理は先に説明した通りの２次元射影変換処理であり、したがって上記各パラメータは具体的には、この２次元射影変換の（３×３）変換行列の値である。この補正を行った後の画像データは、撮像面１０２の機械的誤差が補正されたものとなっている。
なお、パラメータとしては、上に例示したものの他にせん断係数などを適用して、画像歪み解消の精度をより高めることも可能である。すなわち２次元射影変換においては、上記（３×３）変換行列の係数ａ、ｂ、ｃおよびｄの比によってせん断変換が起きることが知られており、これらの係数ａ、ｂ、ｃおよびｄがせん断係数といわれるものである。これらのせん断係数を用いて、せん断変換も見込んで２次元射影変換を行えば、撮像面の機械的誤差に起因する画像歪みをより確実に解消可能となる。なお、上に述べたせん断変換およびせん断係数については、山口富士夫著「図形処理工学」日刊工業新聞社刊　1981年の73-75頁に詳しい記載がある。
なお、パラメータの算出は上記手法に限定されるものではない。例えば、上下に並ぶ２つの放射線画像についてのパラメータを算出するに際し、図１１に示すように、６つのマーカーＭ１（Ｍ１１），Ｍ２（Ｍ１２），Ｍ３，Ｍ４，Ｍ１３，Ｍ１４を被写体面Ｂに配置して撮影を行ってパラメータを算出してもよい。この場合、マーカーＭ１（Ｍ１１），Ｍ２（Ｍ１２）が重複するようにＦＰＤ１１０を移動して撮影が行われる。図１２はキャリブレーションの撮影により取得された２つのキャリブレーション画像を示す図である。図１２ａに示すように、２つのキャリブレーション画像のうち、一方のキャリブレーション画像ＣＰ１には４つのマーカーＭ１～Ｍ４の像が、他方のキャリブレーション画像ＣＰ２には４つのマーカーＭ１１～Ｍ１４の像が含まれている。なお、マーカーＭ１とマーカーＭ１１およびマーカーＭ２とマーカーＭ１２とはそれぞれ同一マーカーであるが、説明を容易なものとするために、キャリブレーション画像ＣＰ１に含まれる像についてはＭ１，Ｍ２、キャリブレーション画像ＣＰ２に含まれる像についてはＭ１１，Ｍ１２の参照符号を用いるものとする。
そして、キャリブレーション画像ＣＰ２について変換パラメータを算出し、キャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２間の相対的なズレを補正する３×３の変換行列Ｈ０を算出する。この場合、変換前の点と変換後の点を対応点として、４点以上の対応点から、キャリブレーション画像ＣＰ１に含まれるマーカーＭ１，Ｍ１２の位置と、キャリブレーション画像ＣＰ２に含まれるマーカーＭ１１，Ｍ１２の位置とが一致するように変換行列を求める。図１１に示すようにそれぞれのキャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２に４つのマーカーＭ１～Ｍ４、Ｍ１１～Ｍ１４が含まれるように撮影を行うことにより、対応点が４点存在することになるため、変換行列Ｈ０を算出することができる。このような変換行列Ｈ０を用いることにより、図１２ｂに示すキャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２に含まれるマーカーＭ１、Ｍ２およびマーカーＭ１１，Ｍ１２の位置が一致するように、キャリブレーション画像ＣＰ２を変換することができる。
また、図１３ａに示すようにキャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２に含まれるマーカーＭ１～Ｍ４、Ｍ１１～Ｍ１４の像が並ぶ形状が、図１３ｂに示すように、被写体面Ｂ上のマーカーＭ１（Ｍ１１），Ｍ２（Ｍ１２），Ｍ３，Ｍ４，Ｍ１３，Ｍ１４が並ぶ形状と一致し、かつキャリブレーション画像ＣＰ１に含まれるマーカーＭ１，Ｍ１２の位置と、キャリブレーション画像ＣＰ２に含まれるマーカーＭ１１，Ｍ１２の位置とが一致するように、キャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２それぞれの変換パラメータを算出し、被写体面と撮像面１０２との平行度を補正する変換行列Ｈ１，Ｈ２（図１３ｃ）を算出するようにしてもよい。この場合においても、図１１に示すようにそれぞれのキャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２に４つのマーカーＭ１～Ｍ４、Ｍ１１～Ｍ１４が含まれるように撮影を行うことにより、対応点が４点存在することになるため、変換行列Ｈ１，Ｈ２を算出することができる。
このような変換行列Ｈ１，Ｈ２を用いることにより、図１３ａに示すキャリブレーション画像ＣＰ１，ＣＰ２を、図１３ｂに示すように、マーカーＭ１～Ｍ４、Ｍ１１～Ｍ１４の像が並ぶ形状が被写体面Ｂ上のマーカーＭ１（Ｍ１１），Ｍ２（Ｍ１２），Ｍ３，Ｍ４，Ｍ１３，Ｍ１４が並ぶ形状と一致するように変換することができる。
次に、ズレ量検出部３５による被写体Ｎの体動に基づくズレ量の検出について説明する。機械的誤差補正部３４により取得された機械的誤差補正済みの放射線画像は、撮像面の機械的誤差が補正されているため、各放射線画像に含まれる被写体のズレは、撮影中における被写体の体動を表すものとなっている。ズレ量検出部３５は、隣接する機械的誤差補正済みの放射線画像（以下単に放射線画像とする場合があるものとする）を用いて、画像間の重複領域の画像同士が最も一致するときの移動量を検出する。図１４は２つの放射線画像の重複領域Ｋの画像に基づく被写体の体動の検出を説明するための図である。
図１４に示すように、被写体Ｎの体動によって表れる２つの放射線画像Ｓ１，Ｓ２の重複領域Ｋの画像の移動量を、一方の画像（放射線画像Ｓ１の重複領域中に存在するテンプレートＴ）と同じものが、他の画像（放射線画像Ｓ２の重複領域）中のどの部分に存在するか探索するテンプレートマッチングによって検出する。
具体的には、テンプレートＴと、放射線画像Ｓ２の重複領域Ｋから順次探索される同一サイズの探索対象画像Ｉとの相関値を演算し、相関値が最大になったときのテンプレートＴの基準位置（体動がない場合に相関が最大になる位置）からの画素ずらし量（移動量）を、体動に基づくズレ量として検出する。
なお、本実施の形態においては被写体面Ｂにマーカーを付与して撮影を行ってもよく、この場合、放射線画像Ｓ１，Ｓ２にはマーカーの像が含まれている。この場合、マーカーは被写体面Ｂの予め定められた範囲に付与されるものであるため、放射線画像Ｓ１，Ｓ２の対応する範囲においてマーカーを検出し、重複領域Ｋにおけるマーカーが含まれる領域以外の部分にテンプレートを設置してテンプレートマッチングを行うことが好ましい。
また、図１５に示すように複数の（ここでは４つ）テンプレートＴ１～Ｔ４を用いてテンプレートマッチングを行って、複数のズレ量を検出するようにしてもよい。また、段階的にサイズが異なるテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行うようにしてもよい。
次に体動量取得部３６による体動量の取得について説明する。体動量取得部３６は、ズレ量検出部３５が検出したズレ量に基づいて、被写体Ｎの体動量を取得する。ここで、ズレ量検出部３５が１つのテンプレートのみを用いてズレ量を検出するものである場合、体動量取得部３６は、ズレ量検出部３５が検出したズレ量をそのまま体動量として用いる。また、ズレ量検出部３５が複数のテンプレートを用いて複数のズレ量を検出するものである場合、複数のズレ量のそれぞれを体動量として用いる。なお、このようなテンプレートマッチングを行った際の相関値が最も大きいズレ量を体動量として取得してもよい。また、複数のズレ量の平均値を算出してこれを体動量としてもよい。また、複数のズレ量をそれぞれのズレ量を算出した際の相関値により重み付け加算して１つの体動量としてもよい。
また、上記においては、あらかじめ機械的誤差を補正した補正済画像を入力画像として体動量を求めているが、機械的誤差を取り除く前の原画像から、上記と同様の手法により、重複領域のズレ量を求め、そこから機械的誤差と体動量の双方を含んだ移動量を決定し、その移動量からあらかじめわかっている機械的誤差を減算・除去したものを体動量としてもよい。
また、上記のように原画像を入力してズレ量を求める際、重複領域に対して、あらかじめわかっている機械的誤差を適用してもよい。つまり、２つの隣接する画像中の重複領域についてのみ機械的誤差を補正した画像を作成してもよいし、テンプレートマッチングにより求まったズレ量に対してあらかじめわかっている機械的誤差を減算・除去した結果から、体動量を求めてもよい。
なお、本実施例では、あらかじめ被写体なしでマーカーを用いたキャリブレーションを行って機械的誤差を求めているが、被写体撮影時に読影に邪魔にならないように隣接する複数の画像の重複部分にマーカーが写るようにマーカーを設置して撮影し、キャリブレーションと体動量の算出を被写体の撮影毎に行うようにしてもよい。これにより、撮影毎に精度高く体動量が検出できるとともに、撮影装置の主に稼動する部分の経年劣化も考慮して体動量が検出できることになる。
体動補正部３７は、体動量取得部３６が取得した体動量に基づいて、被写体Ｎの体動に起因する画像歪みを解消するための補正を、機械的誤差補正済みの放射線画像に対して行う。ここで、２つの放射線画像の画像歪みを補正する場合について説明すると、図１６ａに示すように、体動量が１つの値として検出されている場合には、図１６ｂに示すように、体動量および体動の方向に基づいて、２つの放射線画像Ｓ１，Ｓ２を相対的にずらすことにより体動補正を行う。また、体動量が複数検出されている場合には、ズレ量を検出したテンプレートと探索対象画像との位置が一致するように、複数の放射線画像を相対的にワーピングすることにより、体動補正を行う。
画像合成部３８は、体動補正済みの放射線画像をつなぎ合わせるように合成して合成画像Ｃ１を生成する。なお、画像合成部３８は、必要に応じて、機械的誤差補正済みの放射線画像を合成して合成画像Ｃ２を生成する。
次いで、本実施の形態において行われる処理について説明する。図１７は本実施の形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、機械的誤差補正を行うためのパラメータは機械的誤差補正部３４に記憶されているものとする。まず、ＦＰＤ１１０を移動させつつ長尺撮影を行い、移動の各位置における放射線画像を取得する（ステップＳＴ１）。そして、機械的誤差補正部３４が複数の放射線画像の機械的誤差を補正して機械的誤差補正済みの放射線画像を取得する（ステップＳＴ２）。次いで、ズレ量検出部３５が、機械的誤差補正済みの放射線画像における被写体Ｎの体動に基づくズレ量を検出し（ステップＳＴ３）、さらに体動量取得部３６がズレ量に基づいて体動量を取得する（ステップＳＴ４）。
そして、体動補正部３７が、機械的誤差補正済みの放射線画像の体動量を補正して体動量補正済みの放射線画像を取得し（ステップＳＴ５）、画像合成部３８が体動量補正済みの放射線画像を合成して合成画像Ｃ１を生成する（ステップＳＴ６）。そして、画像表示部６０が合成画像Ｃ１を表示し（ステップＳＴ７）、処理を終了する。
図１８は画像表示部６０の表示画面における表示の例を示す図である。図１８に示すように表示画面６１には、合成画像Ｃ１を表示する画像表示領域６２と、合成画像Ｃ１における重複領域を拡大表示する拡大表示領域６３とが表示される。ここで、合成画像Ｃ１を合成した場合、体動量がどの程度補正されているかを合成画像Ｃ１を見たのみでは分かりにくい。このため、本実施の形態においては、合成画像Ｃ１における重複領域については、２つの放射線画像の対応する画素位置の差分値を表示するようにする。これにより、２つの画像の重複領域が完全に一致すると、拡大表示領域６３に表示される重複領域の画像は濃度が０の画像となる。このため、拡大表示領域６３に表示される重複領域の画像の濃度に応じて、合成画像Ｃ１においてどの程度２つの放射線画像が一致しているかを認識することができる。
なお、差分値の表示に代えて、重複領域において２つの放射線画像の色を異なるものとしてもよい。この場合、拡大表示領域６３に表示される重複領域の画像は、２つの色が混ざった色となる。このため、拡大表示領域６３に表示される重複領域の画像の色に応じて、合成画像Ｃ１においてどの程度２つの放射線画像が一致しているかを認識することができる。
また、重複領域における各画素位置の相関値を算出し、各画素位置の相関値の大きさを色により表して拡大表示領域６３に表示するようにしてもよい。
また、図１９に示すように、拡大表示領域６３に代えて、重複領域の相関値を指標値として表示する指標値表示領域６４を表示するようにしてもよい。この場合、重複領域においては、対応する画素位置毎に相関値を算出することができるが、図１９においては、例えば相関値の最大値あるいは平均値等の１つの値を指標値として表示している。
さらに、機械的誤差補正のみが施された放射線画像を合成して合成画像Ｃ２を生成し、体動補正がされた合成画像Ｃ１と合成画像Ｃ２との表示を操作者からの指示により切り替えるようにしてもよい。図２０，２１は、合成画像Ｃ１，Ｃ２の切り替え表示を説明するための図である。まず図２０に示すように、画像表示領域６２に体動補正がなされていない合成画像Ｃ２が表示されている場合、体動オン／オフ表示領域６５において、体動補正ＯＦＦが選択された状態となる。そして、図２１に示すように、操作者がコンソール７０を用いて合成画像Ｃ１の表示に切り替えると、画像表示領域６２に体動補正が施された合成画像Ｃ１が表示され、体動オン／オフ表示領域６５において、体動補正ＯＮが選択された状態となる。これにより、体動補正の有無により、合成画像Ｃ１，Ｃ２がどのように補正されているかを容易に視認することができる。
このように、本実施の形態においては、機械的誤差補正済みの放射線画像間の被写体のズレ量を検出し、ズレ量に基づいて、撮影時における被写体の体動量が検出するようにしたため、被写体の体動によるズレを正確に検出することができる。
また、体動量に基づいて、機械的誤差補正済みの放射線画像間の被写体のズレ量を補正して、体動補正済み放射線画像を取得することにより、体動補正済み放射線画像を精度良く合成して体動補正済みの合成画像Ｃ１を生成することができ、その結果、合成画像Ｃ１を用いての診断を正確に行うことができる。
なお、上記実施の形態においては、合成画像Ｃ１とともに体動量を表示してもよい。図２２は合成画像Ｃ１とともに体動量が表示された表示画面を示す図である。図２２に示すように、表示画面６１の画像表示領域６２に合成画像Ｃ１が表示され、体動量表示領域６６に体動量が表示されている。このように、体動量を表示することにより、被写体の体動によるズレがどの程度あるかを視認することができる。
また、複数の体動量が算出された場合には、図２３に示すように、２つの放射線画像のいずれか一方の重複領域の画像とともに、ズレ量算出時に使用したテンプレートの各位置において算出された体動量の大きさおよび方向を体動量ベクトルとして算出し、この体動量ベクトルからなるオプティカルフローをオプティカルフロー表示領域６７に表示するようにしてもよい。なお、図２３においては、４点における体動量ベクトルが表示された状態を示している。ここで、図２３に示す合成画像Ｃ１においては、平行移動する方向に体動が生じているため、オプティカルフローは平行移動を表すものとなっている。なお、オプティカルフローを表示することにより、体動がどのように生じているかを認識することが容易となる。
図２４は各種オプティカルフローを示す図である。オプティカルフローが図２４ａに示すものである場合、重複領域における点Ｏ１を中心とした反時計回り方向の回転の体動が生じていることが分かる。また、オプティカルフローが図２４ｂに示すものである場合、重複領域における点Ｏ１を中心とした拡大の体動が生じていることが分かる。また、オプティカルフローが図２４ｃに示すものである場合、重複領域における点Ｏ１を中心とした縮小の体動が生じていることが分かる。なお、拡大および縮小の体動は、例えば被写体が呼吸をすることにより生じるものである。また、オプティカルフローが図２４ｄに示すものである場合、重複領域における点Ｏ２を中心とした回転の体動が生じていることが分かる。
また、このようにオプティカルフローを求めることにより、体動補正部３７における体動補正処理に役立てることが可能となる。
以上、体動が補正された放射線画像を合成して合成画像を表示する場合について説明したが、図１に示す装置はその他に、警告部３９も備えている。以下、警告部３９による警告を行う処理について説明する。
警告部３９は、ＦＰＤ１１０の移動中において、２回目以降の移動の各位置毎、すなわち２回目の撮影以降の各撮影毎に体動量取得部３６が取得した体動量をしきい値Ｔｈ１と比較し、体動量がしきい値Ｔｈ１を超えた場合に警告を発生する。なお、しきい値Ｔｈ１としては、ＦＰＤ１１０を移動させた場合の位置決め誤差（例えば、０．５ｍｍ）に相当する画素数を用いればよい。また、警告としては、音声メッセージ（警告音声を含む）やブザー音（警告音）を用いることができる。また、画像表示部６０の表示画面上に警告マークや警告メッセージを表示するようにしてもよい。また、音および表示の双方によって警告を発生するようにしてもよい。
操作者は、長尺撮影中に警告等によって被写体Ｎの体動を確認すると、コンソール７０に設けられた緊急停止スイッチを操作することによって、撮影を途中で停止させることができる。したがって、合成ができないほどの体動量があるにも拘わらず撮影を続けることにより、被写体Ｎが無用に被曝されることを防止できる。
また、長尺撮影中に被写体の体動量がしきい値Ｔｈ１を超えた場合には、警告を発生させるようにしたが、警告の発生とともに、その後の撮影を自動的に停止させるようにしてもよい。これにより、操作者が警告等によって被写体の体動を確認してから、直ちに緊急停止スイッチを操作する必要がなくなり、あるいは緊急停止スイッチが操作されるまでの間に次の撮影が行われることを防止することができ、その結果、操作者に負担をかけることなく、被写体が無用に被曝されることを防止できる。
なお、上記実施の形態においては、ＦＰＤ１１０の重複領域の全て、すなわち位置Ｑ１とＱ２の重複領域、位置Ｑ２とＱ３の重複領域、および位置Ｑ３とＱ４の重複領域において共通のマーカーを撮影し、その都度マーカー位置を検出するようにしているが、上記重複領域のうちの一部のみ（例えば位置Ｑ１とＱ２の重複領域、およびＱ３とＱ４の重複領域）でマーカーを撮影し、そのマーカー位置を検出するようにしてもよい。その場合、残りの重複領域、すなわち上記例でいえば位置Ｑ２とＱ３の重複領域におけるマーカー位置を、実際に求めたマーカー位置から補間して求めることも可能である。
また、実際に求めたマーカー位置およびそれに基づいて求めた傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘから、マーカーを撮影しない重複領域に関する傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを補間して求めることも可能である。この補間としては、直線補間やスプライン補間等の公知の手法を採用することができる。
その場合、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘは、例えば移動機構２２を構成するリニアスライド機構の精度不足等に起因して、ＦＰＤ１１０の移動位置（パネル位置）に応じて変化することがある。なお図２５には、例えば傾き角αがパネル位置に応じて変化する特性の例を示してある。そこで、上述のような補間によって傾き角α等を求める場合は、図２５に示すような特性も考慮して補間を行うことが望ましい。
また、上述のようにパネル位置に関連付けられた傾き角α等の撮像面機械的誤差から、画像の歪みを補正する変換処理のパラメータを算出するようにしてもよい。また、そのように算出されたパラメータを予めパネル位置と対応付けて、機械的誤差補正部３４の記憶部に記憶させておき、変換処理に際して逐一上記算出は行わないで、パネル位置を検出したなら、そのパネル位置に対応付けて記憶されている記憶部から読み出して変換処理に用いるようにしてもよい。
さらに、上述のような補間は行わないで、傾き角α等の撮像面機械的誤差を何通りか求めた上でそれらを平均化し、その平均値を、ＦＰＤ１１０の全ての位置に関する撮像面機械的誤差として採用するようにしてもよい。
以上、撮像面の機械的誤差を機械的誤差自動検出装置８０によって自動的に検出する場合について説明したが、図１の装置はその他に、ユーザー応答型の機械的誤差検出装置９５も備えている。以下、このユーザー応答型機械的誤差検出装置９５によって撮像面の機械的誤差を検出する点について説明する。
ユーザー応答型機械的誤差検出装置９５は図示の通り、コンソール９０に加えて、それに各々接続された画像入力部９１、対応点入力部９２、機械的誤差検出部９３および機械的誤差保存部９４を備えている。ＦＰＤ１１０が出力した画像データを取得する手段である画像入力部９１は、先に説明した通りのキャリブレーション画像ＣＰをコンソール９０に入力させる。この入力は、機械的誤差自動検出装置８０におけるのと同様にオンラインでなされてもよいし、あるいは各種ディスクなどに記録してそれを読み取る等によりオフラインでなされてもよい。
コンソール９０は入力されたキャリブレーション画像ＣＰのうちの２つをその画素表示部に表示させ、ユーザーがマウスなどからなる対応点入力部９２を用いて、キャリブレーション画像ＣＰ上に撮影されているマーカーＭ１，Ｍ２（図３等参照）等のマーカーの位置を対応点として入力できるようにする。なお上記２つのキャリブレーション画像ＣＰとしては、前述した場合と同様に、隣り合う２つの位置Ｑ１とＱ２に配置されたＦＰＤ１１０で撮影されたものが用いられる。
機械的誤差検出部９３は、入力された上記対応点が示すマーカーの位置に基づいて、機械的誤差自動検出装置８０の機械的誤差検出部８３と同様にして、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを求める。撮像面の機械的誤差であるこれらの傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘは、機械的誤差保存部９４に記憶、保存される。その後、コンソール９０に適宜変換処理を行う指示が入力されると、コンソール９０は上記の記憶、保存されている機械的誤差ＥＰを機械的誤差保存部９４から読み出し、それをパラメータ算出部８４に入力する。
それ以後は、先に説明した機械的誤差自動検出装置８０を用いる場合と同様にして、パラメータ算出部８４によるパラメータの算出がなされ、さらに、通常の放射線撮影で得られた放射線画像を示す画像データに対して、機械的誤差補正部３４において上記パラメータに基づく変換処理が施される。したがってこの場合も、上記変換処理がなされた後の画像データを用いて画像合成すれば、画像のつなぎ目にズレが発生することを防止できる。
なお、機械的誤差を機械的誤差保存部９４に記憶、保存させる代わりに、パラメータ算出部８４が算出したパラメータを記憶手段に記憶、保存させ、機械的誤差補正部３４で上記変換処理を行うに当たって、それらのパラメータを記憶手段から読み出して用いるようにしても構わない。
次に、ユーザー応答型機械的誤差検出装置９５が備えている機能について、図２６を参照して詳細に説明する。下に挙げた(1)～(14)は、このユーザー応答型機械的誤差検出装置９５が備えている主な機能である。また図２６は、例えばコンソール９０が備える画像表示手段に示される、上記(1)～(14)の機能を利用するための表示画面を示すものである。以下、それらの機能がどのようにして実現されるかについて説明する。
(1)表示する入力画像を選択する機能
表示画面の(1)の部分をマウスクリックする等により現れる入力画像の識別番号等を再度マウスクリックする等により、入力画像が選択される。
(2)画像と関連した撮像面高さ位置の情報を表示する機能
表示画面の(2)の部分に表示がなされる。
(3)上下画像をそれぞれ表示する機能
表示画面の(3)の部分に表示がなされる。
(4)上下画像の重複領域を上画像50％，下画像50％で表示する機能
これは上記(3)の機能と代替されるものであり、上画像と下画像が互いにシースルー状態になって、表示画面の(4)の部分に重複した状態で表示される。
(5)表示画像を拡大縮小する機能
表示画面の(5)の部分をマウスクリックする等により、拡大表示あるいは縮小表示が選択される。
(6)マウスクリックにより上下画像の対応点を入力する機能
表示画面の(6)のように対応点をカーソル等によって示し、その状態でマウスクリックする等により、対応点が入力される。
(7)自動で対応点を検出する機能、または入力された対応点周辺からさらに詳細な対応点を自動で検出する機能
表示画面の(7)の部分をマウスクリックする等により、自動で対応点が検出される。
(8)検出した機械的誤差からパラメータを算出し、そのパラメータで補正した画像を表示する機能
表示画面の(8)の部分に表示される。
(9)補正画像表示の重複領域の透過割合を選択する機能
表示画面の(9)の部分をマウスクリックする等により現れる透過割合を再度マウスクリックする等により、その透過割合が選択される。この割合は例えば上画像50％，下画像50％等とされるが、一方の画像の透過割合Ｒを0％～100％の範囲に亘って選択可能であり、そのとき別の画像の透過割合は（100％－Ｒ）となる。
(10)機械的誤差を表示する機能
表示画面の(10)の部分に表示される。
(11)手動で機械的誤差を調整し、それに連動して各画像に同様に補正を反映させる機能、また、個々に微調整可能な機能
表示画面の(11)の部分にカーソルを合わせ、マウスダイヤルを回転操作する等により調整される。
(12)機械的誤差を検出・更新する機能（選択可能）
表示画面の(12)の部分をマウスクリックする等により検出・更新される。
(13)機械的誤差をデフォルトに戻す初期化機能（選択可能）
表示画面の(13)の部分をマウスクリックする等により初期化される。
(14)検出した機械的誤差を保存する機能（選択可能）
表示画面の(14)の部分をマウスクリックする等により保存される。
以上述べた機能を有するユーザー応答型機械的誤差検出装置９５において、撮像面の機械的誤差の検出には、以下の(A)～(D)に示す５通りの手順のいずれかが採用され得る。
(A)対応点自動検出
・前記(1)の機能で入力画像を選択
・自動で対応点を検出（所定範囲をテンプレートマッチングする等による）
・対応点から機械的誤差を検出
(B)対応点半自動検出
・前記(1) の機能で入力画像を選択
・縮小画像上において前記(6)の機能で対応点入力
・対応点周辺から自動でさらに詳細な対応点を検出（所定範囲をテンプレートマッチングする等による）
・対応点から機械的誤差を検出
(C)対応点手動入力
・前記(1) の機能で入力画像を選択
・前記(5) の機能で画像を拡大
・等倍精度で前記(6) の機能で対応点入力
・対応点から機械的誤差を検出
(D)機械的誤差の手動検出
・前記(1) の機能で入力画像を選択
・前記(9) の機能で手動にて補正後画像を合わせ、手動検出
以上、立位で長尺撮影を行う放射線画像撮影装置について説明したが、本発明はこれに限らず臥位で長尺撮影を行う放射線画像撮影装置にも適用可能である。
以上、本発明の第１の実施の形態に係る装置１５０について説明したが、コンピュータを、上記の機械的誤差補正部３４、ズレ量検出部３５、体動量取得部３６、体動補正部３７、画像合成部３８および警告部３９に対応する手段として機能させ、図１７に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施の形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施の形態の１つである。これらの場合においても、参照データは、プログラム内あるいは同一の記録媒体内に含まれているものであってもよいし、外部の装置や別個の媒体から提供されるものであってもよい。
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３２は本発明の第２の実施の形態による放射線画像撮影装置を適用したＸ線撮影装置の概略図、図３３はトモシンセシス撮影を説明するための図、図３４は上記放射線画像撮影装置おいて撮影台天板の天板面を基準面とした場合におけるＸ線管の移動範囲の算出を説明するための図である。
図３２に示すように、本実施の形態によるＸ線撮影装置２１０は、Ｘ線管２１２およびフラットパネルＸ線検出器（以下、単に検出器とする）２１４を備える。Ｘ線管２１２は移動機構２１６により直線または円弧に沿って移動し、移動経路上の複数の位置において、撮影台天板２０４上の被写体２０２にＸ線を照射する。本実施の形態においては直線に沿って矢印Ａ方向にＸ線管２１２を移動させるものとする。なお、被写体２０２へのＸ線照射量は後述する制御部により所定量となるように制御される。また、Ｘ線管２１２にはコリメータ（照射野絞り）２０６が接続されており、被写体２０２に照射されるＸ線の範囲を操作者が設定できるようになっている。
検出器２１４は、被写体２０２を透過したＸ線を検出するために、被写体２０２を載置する撮影台天板２０４を間に挟んでＸ線管２１２と対向するように配置されている。検出器２１４は、移動機構２１８により必要に応じて直線または円弧に沿って移動し、移動経路上の複数の位置において被写体２０２を透過したＸ線を検出する。本実施の形態においては直線に沿って矢印Ｂ方向に検出器２１４を移動させるものとする。
また、Ｘ線撮影装置２１０は、画像取得部２２０および再構成部２２２を備える。画像取得部２２０は、直線に沿ってＸ線管２１２を移動させて異なる角度から被写体２０２にＸ線を照射し、被写体２０２を透過したＸ線を検出器２１４により検出して、移動中の複数の位置における複数の撮影画像を取得する。再構成部２２２は、画像取得部２２０が取得した複数の撮影画像を再構成することにより、被写体２０２の所望の断面を示す断層画像を生成する。以下に、断層画像を再構成する方法を説明する。
図３３に示すように、Ｘ線管２１２をＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの各位置から異なる照射角で被写体２０２を撮影すると、それぞれ撮影画像Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎが得られるものとする。そこで、例えば、線源の位置Ｓ１から、異なる深さに存在する対象物（Ｏ１、Ｏ２）を投影すると、撮影画像Ｇ１上にはＰ１１、Ｐ１２の位置に投影され、線源の位置Ｓ２から、対象物（Ｏ１、Ｏ２）を投影すると、撮影画像Ｇ２上にはＰ２１、Ｐ２２の位置に投影される。このように、繰り返し異なる線源位置Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎから投影を行うと、各線源位置に対応して対象物Ｏ１は、Ｐ１１、Ｐ２１、・・・、Ｐｎ１の位置に投影され、対象物Ｏ２は、Ｐ１２、Ｐ２２、・・・、Ｐｎ２の位置に投影される。
対象物Ｏ１の存在する断面を強調したい場合には、撮影画像Ｇ２を（Ｐ２１－Ｐ１１）分移動させ、撮影画像Ｇ３を（Ｐ３１－Ｐ１１）分移動させ、・・・、撮影画像Ｇｎを（Ｐｎ１－Ｐ１１）分移動させた画像を加算することにより、対象物Ｏ１の深さにある断面上の構造物を強調した断層画像が作成される。また、対象物Ｏ２の存在する断面を強調したい場合には、撮影画像Ｇ２は（Ｐ２２－Ｐ１２）分移動させ、撮影画像Ｇ３を（Ｐ３２－Ｐ１２）分移動させ、・・・、撮影画像Ｇｎを（Ｐｎ２－Ｐ１２）分移動させて加算する。このようにして、必要とする断層の位置に応じて各撮影画像Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎを位置合わせして加算することにより、所望の位置における断層画像を強調した画像を取得することができる。
また、Ｘ線撮影装置２１０は、操作部２２４、表示部２２５および記憶部２２６を備える。操作部２２４はキーボード、マウスあるいはタッチパネル方式の入力装置からなり、操作者によるＸ線撮影装置２１０の操作を受け付ける。また、断層画像を取得する範囲を定める所望断層角度の入力も受け付ける。本実施の形態においては、操作者が操作部２２４から入力した情報に従って、Ｘ線撮影装置２１０の各部が動作する。表示部２２５は液晶モニタ等の表示装置であり、画像取得部２２０が取得した撮影画像および再構成部２２２が再構成した断層画像の他、操作に必要なメッセージ等を表示する。記憶部２２６は、Ｘ線撮影装置２１０を動作させるために必要な各種パラメータ等を記憶している。
また、Ｘ線撮影装置２１０は演算部２２８を備える。演算部２２８は、Ｘ線管２１２の移動範囲を、基準面とＸ線管２１２との距離および基準面上の所定の基準点を基準とした所望断層角度に基づいて算出する。図３４は第１の実施の形態におけるＸ線管２１２の移動範囲の算出を説明するための図である。なお、図３４においては基準面を撮影台天板２０４の天板面とする。ここで、撮影台天板２０４の天板面および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２の移動経路とは平行となっているため、Ｘ線管２１２の移動経路上における撮影台天板２０４の天板面および検出器２１４の検出面に最も近い距離を、撮影台天板２０４の天板面および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離とする。また、後述する断層面もＸ線管２１２の移動経路と平行となっているため、Ｘ線管２１２の移動経路上における断層面に最も近い距離を、断層面とＸ線管２１２との距離とする。なお、Ｘ線管２１２が円弧に沿って移動する場合は、断層面、撮影台天板２０４の天板面および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離は、Ｘ線管２１２の移動経路上における断層面、撮影台天板２０４の天板面および検出器２１４の検出面から最も遠い距離である。
ここで、図３４の説明においては、Ｘ線管２１２の移動範囲をｓ０、Ｘ線管２１２と検出器２１４の検出面との距離をｄ、所望断層角度をθ、検出器２１４の検出面と基準面（すなわち撮影台天板２０４の天板面）との距離をａとする。また、基準面上の所定の基準点Ｂ０として、検出器２１４の重心を通る垂線と基準面との交点を用いるものとする。また、所望断層角度θは操作部２２４から入力されるが、所望断層角度θそのものあるいは角度の振り角（すなわちθ／２）により入力される。本実施の形態においては、所望断層角度θそのものを入力するものとする。
図３４に示す関係に基づいて、距離ｄ、距離ａおよび所望断層角度θから、Ｘ線管２１２の移動範囲ｓ０を算出することができる。すなわち、基準点Ｂ０を通る垂線とＸ線管２１２の移動経路との交点を原点Ｏとすると、基準面とＸ線管２１２との距離はｄ－ａとなるため、演算部２２８は、Ｘ線管２１２の移動範囲ｓ０を、-（ｄ－ａ）・ｔａｎ（θ／２）～（ｄ－ａ）・ｔａｎ（θ／２）として算出する。なお、これにより、算出した移動範囲ｓ０の両端の位置が定まり、Ｘ線管２１２が両端位置にある場合における検出器２１４へのＸ線の照射範囲が重なる部分（グレーで示す）を、Ｘ線撮影装置２１０における断層画像を再構成可能な領域として求めることができる。
また、演算部２２８は、被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出するが、これについては後で詳細に説明する。
また、Ｘ線撮影装置２１０は選別部２３０を備える。選別部２３０は、ある断層面における断層画像を再構成部２２２が生成する際に、画像取得部２２０が取得したすべての撮影画像から、その断層画における断層画像を生成するために使用する撮影画像を選別する。
また、Ｘ線撮影装置２１０は関心領域設定部２３２を備える。操作者は、操作部２２４を用いて、被写体２０２の深さ方向の範囲（例えば撮影台天板からの高さの範囲）を設定し、深さ方向に直交する面内の範囲をコリメータ２０６を用いて設定する。なお、コリメータ２０６を用いて範囲を設定する際には、Ｘ線に代えて可視光がコリメータ２０６を介して被写体２０２に照射される。これにより、操作者は被写体２０２に照射された可視光の範囲をコリメータ２０６を用いて調整すれば、深さ方向に直交する面内の範囲を設定することができる。関心領域設定部２３２は、操作者が操作部２２４を用いて設定した被写体２０２の深さ方向の範囲、および操作者がコリメータ２０６を用いて設定した深さ方向に直交する面内の範囲に基づいて、３次元状の関心領域を設定する。なお、関心領域を設定した場合、基準面は関心領域において検出器２１４の検出面に最も近い面となる。
さらに、Ｘ線撮影装置２１０は、Ｘ線撮影装置２１０の各部を制御するための制御部２３４を備える。制御部２３４は、操作部２２４からの指示に応じてＸ線撮影装置２１０の各部を制御する。
次いで第１の実施の形態において行われる処理について説明する。図３５は上記Ｘ線撮影装置２１０における体動評価値の算出方法を説明するための図である。なお、ここでは、撮影時に検出器２１４は固定とし、Ｘ線管２１２を検出器２１４に対して平行に移動させながら撮影を行なうトモシンセシス撮影を例に説明する。
演算部２２８において体動評価値を算出するにあたり、本実施の形態では被写体２０２に対する本撮影の前に、予め既知の形状のファントム（基準被写体）の撮影を行なう。まず、Ｘ線管２１２を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体ｍに対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、基準被写体ｍの移動量を特定し、次いで、基準被写体移動量に基づいて実際のＸ線管２１２の実際移動量を算出する。
図３５に示すように、Ｘ線管２１２を位置Ｓ１から次の位置へ移動させて撮影を行なう場合、Ｘ線管２１２の機械的移動誤差が全く無い場合に本来であれば位置Ｓ２´に移動するところが、Ｘ線管２１２の機械的移動誤差により位置Ｓ２に移動したとすると、基準被写体ｍの撮影画像上での投影位置がずれることになる。
しかしながら、検出器２１４の検出面と基準被写体ｍとの距離ｂ、および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離ｄは既知であるため、位置Ｓ１で撮影した撮影画像上の基準被写体ｍの投影位置と位置Ｓ２で撮影した撮影画像上の基準被写体ｍの投影位置との間隔に基づいて、実際のＸ線管２１２の実際移動量を算出することができる。なお、撮影画像上での基準被写体ｍの投影位置については、注目点抽出もしくはパターン認識等、既知の方法を用いて特定可能である。
また、Ｘ線管２１２の実際移動量については、上記のように、ある撮影位置および別の撮影位置において撮影された二枚の画像における基準被写体の投影位置（画像上の座標）同士の間隔から両画像間における基準被写体の移動量を特定し、この基準被写体移動量に基づいて実際の撮影系（本実施の形態ではＸ線管２１２）の実際移動量を算出する態様に限定するものではなく、ある撮影位置において撮影された一枚の画像における基準被写体の投影位置（画像上の座標）から直接撮影系の位置を算出して、各撮影位置間における撮影系の位置を比較することにより撮影系の実際移動量を算出する態様とすることもできる。
一枚の画像から撮影系の位置を直接算出する方法としては、例えば特開２００５－０２１６７５号公報に記載されているように、基準被写体として複数のマーカーが既知の位置関係で配置されたアセンブリを用いて１枚の画像上の基準被写体投影位置(各マーカーの投影位置)からその画像を撮影したときの撮影系の実際位置を求める等、どのような方法で行なってもよい。
さらに、撮影系の位置を特定する別の例としては、撮影系の実際の位置を測定するセンサーを設けて特定する態様としてもよい。
その後、被写体２０２に対する本撮影を行なう。ここでは、まずＸ線管２１２を所定のパターンに従って移動させて被写体２０２に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、被写体２０２の移動量を特定する。被写体２０２の移動量の特定については、図３５を用いて説明した基準被写体の移動量の特定と同様に、位置Ｓ１で撮影した撮影画像上の被写体２０２の投影位置と位置Ｓ２で撮影した撮影画像上の被写体２０２の投影位置との間隔を測ればよい。なお、撮影画像上での被写体２０２の投影位置については、注目点抽出もしくはパターン認識等、既知の方法を用いて特定可能である。
次に、Ｘ線管２１２を実際移動量だけ移動させて被写体２０２に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における被写体２０２の想定移動量を算出する。これについては、検出器２１４の検出面と被写体２０２（図３５中では基準被写体ｍと同位置）との距離ｂ、および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離ｄは既知であり、Ｘ線管２１２の実際移動量は予め算出しており、毎回同程度の移動誤差が生じるものと仮定すると、これらに基づいて下記の通り被写体２０２の想定移動量を算出することができる。
Ｘ線管２１２および検出器２１４を互いに平行に移動させながら撮影を行なうトモシンセシス撮影においては、被写体２０２の想定移動量は通常（１）式に従って算出できるが、本実施の形態では撮影時に検出器２１４は固定(検出器の実際移動量＝０)であるため、本実施の形態では（２）式に従って算出することができる。
(E)（１）：　被写体の想定移動量＝検出器の実際移動量＋線源の実際移動量×（ｂ／（ｄ－ｂ））
(F)（２）：　被写体の想定移動量＝線源の実際移動量×（ｂ／（ｄ－ｂ））
最後に、被写体移動量および被写体想定移動量の差分を取ることにより、被写体２０２の体動の大きさを示す体動評価値を算出することができる。この体動評価値は、被写体２０２に対する本撮影時に被写体２０２に体動が生じている場合には体動量に比例した値となり、被写体２０２に体動が生じていない場合には０となる。
制御部２３４は、演算部２２８において算出された体動評価値を受け取り、体動評価値が所定値以上だった場合には、被写体２０２に対する本撮影終了後に、例えば「被写体の体動が検出されたので再撮影を行なって下さい。」のような再撮影を促すメッセージ等の警告を表示部２２５に表示させる。このとき、再撮影要否確認を支援するため、画像と注目点を合わせて順送り・逆送りで拡大表示するようにしてもよい。
上記のような態様とすることにより、撮影画像に基づいて被写体の体動を正確に検出することが可能となり、また被写体の体動が検出された場合に自動的に再撮影を促す警告を表示させることができるので、取得画像の品質の向上を図ることができる。
なお、体動評価値の利用方法は上記に限るものではなく、複数回の撮影中において各撮影が終了する毎（もしくは数回毎）に体動を検出するようにして撮影中の体動を監視するようにしてもよい。この場合、体動レベルを表示させたり、大きさが所定値を超えた場合に警告を表示したり、途中で撮影を停止させるようにしてもよい。
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本発明の第３の実施の形態によるＸ線撮影装置は第２の実施の形態によるＸ線撮影装置２１０と同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。第３の実施の形態によるＸ線撮影装置２１０は、第２の実施の形態と比較して、演算部２２８における体動評価値の算出方法が異なるものである。
以下、第３の実施の形態における体動評価値の算出方法について説明する。図３６は本実施の形態のＸ線撮影装置２１０における体動評価値の算出方法を説明するための図である。
演算部２２８において体動評価値を算出するにあたり、本実施の形態では被写体２０２に対する本撮影の際に、撮影台天板２０４の天板面に既知の形状のマーカーｍ（基準被写体）を配置して、基準被写体と被写体について同時に撮影を行なう。これにより被写体２０２の実際の撮影時にＸ線管２１２に生じている移動誤差を反映できるので、上記第１の実施の形態と比較して、被写体２０２の体動をより正確に検出することが可能となる。
ここで、マーカーｍ（基準被写体）の形状については、画像上で被写体２０２の特徴点ｏと識別可能とすることが好ましい。被写体２０２の特徴点ｏとしては、骨や臓器や血管の分岐点または交点等、生体構造における特徴的な部位を画像上のマーカーとして用いる態様としてもよいし、画像上でマーカーｍと識別可能（例えば形状が異なる等）な別のマーカーを配して特徴点を形成する態様としてもよい。
図３６に示すように、Ｘ線管２１２を位置Ｓ１から次の位置へ移動させて撮影を行なう場合、Ｘ線管２１２の機械的移動誤差により位置Ｓ２に移動したとすると、それに伴って基準被写体（マーカー）ｍと被写体２０２の特徴点ｏの投影位置は移動する。
このとき、基準被写体（マーカー）ｍは不動であり、検出器２１４の検出面と基準被写体ｍとの距離ａ、および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離ｄは既知であるため、位置Ｓ１で撮影した撮影画像上の基準被写体ｍの投影位置と位置Ｓ２で撮影した撮影画像上の基準被写体ｍの投影位置との間隔ｍ１２に基づいて、実際のＸ線管２１２の実際移動量Ｓ１２を算出することができる。
次に、Ｘ線管２１２を実際移動量Ｓ１２だけ移動させて被写体２０２に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における被写体２０２の想定移動量を算出する。これについては、検出器２１４の検出面と被写体２０２（特徴点ｏ）との距離ｂ、および検出器２１４の検出面とＸ線管２１２との距離ｄは既知であり、Ｘ線管２１２の実際移動量は予め算出しているため、これらに基づいて被写体２０２の想定移動量ｏａ１２（不図示）を算出することができる。
最後に、被写体移動量および被写体想定移動量の差分を取って体動評価値を算出するが、ここでは、基準被写体（マーカー）ｍの移動量ｍ１２と被写体２０２（特徴点ｏ）の移動量ｏ１２の比に基づいて体動評価値を算出する。
具体的には、基準被写体（マーカー）ｍの移動量ｍ１２と被写体２０２（特徴点ｏ）の移動量ｏ１２の比ｒ１２（ｒ１２＝ｏ１２／ｍ１２）および基準被写体（マーカー）ｍの移動量ｍ１２と被写体２０２（特徴点ｏ）の想定移動量ｏａ１２の比ｒａ１２（ｒａ１２＝ｏａ１２／ｍ１２）の差分を取ることにより、被写体２０２の体動の大きさを示す体動評価値を算出することができる。この体動評価値は、被写体２０２に対する本撮影時に被写体２０２に体動が生じている場合には体動量に比例した値となり、被写体２０２に体動が生じていない場合には０となる。なお、算出した体動評価値の利用方法は、上記第２の実施の形態と同様である。
このような態様としても、上記第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明の第２および第３の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では直線軌道でトモシンセシス撮影を行なう装置について説明したが、これ以外にも円弧軌道や際差軌道等のトモシンセシス撮影を行なう装置に応用することも可能である。また、トモシンセシス撮影以外にも長尺合成撮影、エネルギーサブトラクション撮影、ＣＴ撮影を行なう装置に応用することも可能である。これらの場合、放射線源および／または放射線検出手段の移動軌跡の幾何学特性に応じて適宜計算式を変更すればよい。
また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。
 

Claims (17)

  1. 　放射線を照射する撮影手段と、前記放射線を検出する放射線検出器と、前記撮影手段および／または前記放射線検出器を移動させる移動手段とを備え、前記撮影手段および／または前記放射線検出器を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置であって、
    　前記撮影を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得する画像取得手段と、
    　前記撮影手段および／または放射線検出器の機械的誤差を検出する機械的誤差検出手段と、
    　前記機械的誤差検出手段により求められた前記機械的誤差に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得する体動量取得手段とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影装置。　　
  2. 　放射線検出器を移動させ、該移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線を該放射線検出器に照射して、少なくとも一部の領域が重複した複数の放射線画像を取得する放射線画像撮影装置であって、
    　前記放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、該移動により位置を変える毎に前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器に照射する撮影手段と、
    　前記移動および前記放射線の照射を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得する画像取得手段と、
    　前記放射線検出器の機械的誤差を検出する機械的誤差検出手段と、
    　前記複数の放射線画像における前記機械的誤差を補正して機械的誤差補正済み放射線画像を取得する機械的誤差補正手段と、
    　前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を検出するズレ量検出手段と、
    　前記ズレ量に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得する体動量取得手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
  3. 　前記体動量を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像撮影装置。
  4. 　前記体動量に基づいて、前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を補正して、体動補正済み放射線画像を取得する体動補正手段と、
    　前記体動補正済み放射線画像を合成した体動補正済み合成画像を生成する画像合成手段とをさらに備え、
    　前記表示手段は、前記体動補正済み合成画像を表示する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
  5. 　前記画像合成手段は、前記体動補正済み放射線画像の前記複数の体動補正済み放射線画像が重複する重複領域において、位置合わせの程度が視認可能なように、前記体動補正済み合成画像を生成する手段であることを特徴とする請求項４記載の放射線画像撮影装置。
  6. 　前記画像合成手段は、前記機械的誤差補正済み放射線画像を合成した機械的誤差補正済み合成画像をさらに生成する手段であり、
    　前記表示手段は、前記体動補正済み合成画像および前記機械的誤差補正済み合成画像を切り替え可能に表示する手段であることを特徴とする請求項４または５記載の放射線画像撮影装置。
  7. 　前記体動量が所定のしきい値を超えた場合に警告を行う警告手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
  8. 　前記撮影手段は、前記警告手段による警告が行われた場合に、前記被写体への前記放射線の照射を停止する手段であることを特徴とする請求項７記載の放射線画像撮影装置。
  9. 　前記機械的誤差が、前記撮像面の傾き、該撮像面の所定位置からの変位、前記複数の放射線画像間の相対ズレ、および前記被写体の基準となる被写体面と前記撮像面との平行な方向の変位の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
  10. 放射線を照射する撮影手段および／または放射線を検出する放射線検出器を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影方法であって、
    　前記撮影を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得するステップと、
    　前記撮影手段および／または放射線検出器の機械的誤差を検出するステップと、
    　前記機械的誤差に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得するステップとを有することを特徴とする放射線画像撮影方法。　　
  11. 　放射線検出器を移動させ、該移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線を該放射線検出器に照射して、少なくとも一部の領域が重複した複数の放射線画像を取得する放射線画像撮影方法であって、
    　前記放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、該移動により位置を変える毎に前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器に照射するステップと、
    　前記移動および前記放射線の照射を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得するステップと、
    　前記放射線検出器の機械的誤差を検出するステップと、
    　前記複数の放射線画像における前記機械的誤差を補正して機械的誤差補正済み放射線画像を取得するステップと、
    　前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を検出するステップと、
    　前記ズレ量に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得するステップとを有することを特徴とする請求項１０記載の放射線画像撮影方法。
  12. 放射線を照射する撮影手段および／または放射線を検出する放射線検出器を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    　前記撮影を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得する手順と、
    　前記撮影手段および／または放射線検出器の機械的誤差を検出する手順と、
    　前記機械的誤差に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  13. 　放射線検出器を移動させ、該移動により位置を変える毎に被写体を透過した放射線を該放射線検出器に照射して、少なくとも一部の領域が重複した複数の放射線画像を取得する放射線画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    　前記放射線検出器を所定の移動軸に沿って移動させ、該移動により位置を変える毎に前記被写体を透過した放射線を前記放射線検出器に照射する手順と、
    　前記移動および前記放射線の照射を行う毎に前記放射線検出器から信号を読み出すことにより、前記被写体の複数の放射線画像を取得する手順と、
    　前記放射線検出器の機械的誤差を検出する手順と、
    　前記複数の放射線画像における前記機械的誤差を補正して機械的誤差補正済み放射線画像を取得する手順と、
    　前記機械的誤差補正済み放射線画像間の前記被写体のズレ量を検出する手順と、
    　前記ズレ量に基づいて、前記撮影時における前記被写体の体動量を取得する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１２記載のプログラム。
  14. 　放射線を発する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置であって、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の前記基準被写体の投影位置に基づいて、実際の前記放射線源および／または前記放射線検出手段の実際移動量を算出する撮影系実際移動量算出手段と、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の移動量を特定する被写体移動量特定手段と、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記実際移動量だけ前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の想定移動量を算出する被写体想定移動量算出手段と、
    前記被写体移動量および前記被写体想定移動量の差分に基づいて、前記被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出する体動評価値算出手段とを備えたものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  15. 前記基準被写体と前記被写体とを同時に撮影することを特徴とする請求項１４記載の放射線画像撮影装置。
  16. 　放射線を発する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置において前記被写体の体動の大きさを測る体動量測定方法であって、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の前記基準被写体の投影位置に基づいて、実際の前記放射線源および／または前記放射線検出手段の実際移動量を算出し、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の移動量を特定し、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記実際移動量だけ前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の想定移動量を算出し、
    前記被写体移動量および前記被写体想定移動量の差分に基づいて、前記被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出することを特徴とする体動量測定方法。
  17. 　放射線を発する放射線源と、前記放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させる移動手段とを備え、前記放射線源および／または前記放射線検出手段を移動させて被写体に対して複数回撮影を行なう放射線画像撮影装置において前記被写体の体動の大きさを測る体動量測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を所定のパターンに従って移動させて既知の位置に配された基準被写体に対して複数回撮影した際に得られる各画像上の前記基準被写体の投影位置に基づいて、実際の前記放射線源および／または前記放射線検出手段の実際移動量を算出する手順と、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の移動量を特定する手順と、
    　前記放射線源および／または前記放射線検出手段を前記実際移動量だけ前記所定のパターンに従って移動させて被写体に対して複数回撮影した際に得られる複数の画像間における、前記被写体の想定移動量を算出する手順と、
    前記被写体移動量および前記被写体想定移動量の差分に基づいて、前記被写体の体動の大きさを示す体動評価値を算出する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
     
     
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