专利名称：放射线摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用了平板型放射线检测器的放射线摄像装置，尤其涉及去除散射放 射线的技术。
背景技术：
作为放射线采用X射线为例进行说明。在大多X射线摄像装置中，为了防止由X 射线通过摄像对象即被检体时发生的散射X射线(以下，简记为「散射线」)引起的画质劣 化，采用了去除散射线的格栅(grid)(散射放射线去除单元)。一般的格栅通过交互地排 列吸收散射线的吸收箔和使X射线透过的中间层而构成。但是，使用格栅时，该格栅的构造 (吸收箔)被投影为阴影，所以需要去掉该格栅的阴影。在通常所使用的格栅中，其构造细�。ü占淦德蚀淼热コ裾さ囊跤�。例如 通过傅立叶(Rmrier)变换在频域中展开，去除了特定出现的格栅频率之后返回逆傅立叶 变换，由此能够去除格栅的阴影(例如，参照日本国特开2005-052553号公报、日本国特开 2001-346795号公报以及日本国特开平1H8M93号公报)。近年来正在设计X射线的透过率比通常所使用的格栅更高的空气格栅(air grid)。空气格栅，因为上述中间层成为空隙，所以与中间层由铝或有机物质等形成的情况 相比，X射线容易透过。但是，该空气格栅与通常的格栅相比，因为其内部构造大，所以上述 的基于空间频率处理的阴影去除困难。因此，需要在实空间上去除阴影，而不采用傅立叶变换等。对于在实空间上的阴影 的去除原理，参照图3进行说明。如图3所示，空气格栅6构成为按照夹着作为空隙的中间 层6c的方式排列吸收箔6a。吸收箔6a是由铅等形成的薄的金属箔。检测元件在构成为矩 阵状(二维矩阵状)的平板型(二维)X射线检测器(FPD:Flat Panel Detector)的入射 面侧配设空气格栅6。此外，吸收箔6a的配置方向与检测元件的行方向平行，相互相邻的阴 影间的间隔比构成X射线图像的各个像素的间隔大。吸收箔6a的宽度相对于像素十分小。此外，该箔所使用的原材料的X射线的透过 率极低。因此，X射线的透过率能够采用没有阴影的部分的面积和有阴影的部分的面积(阴 影的面积)，利用下记(1)式的比率来表示。X射线的透过率=(像素的面积-阴影的面积)/像素面…(1)上述(1)式中的右边的分子部分即(像素的面积-阴影的面积)是没有阴影的部 分的面积。此外，作为去掉空气格栅6的阴影(吸收箔6a的阴影)的方法，可以假设对阴影部 分也入射同一像素内的非阴影部分(没有阴影的部分)的明度的X射线从而受光。因此， 如下记( 式那样，能够通过用摄影时的(处于阴影部分的)像素值除以在该像素的X射 线透过率，从而求出阴影去除后的像素值。阴影去除后的像素值=摄影时的像素值/X射线的透过率…O)如此，用上述(1)式求出X射线的透过率后，利用该X射线的透过率并且利用摄影时的像素值，通过上述( 式求出阴影去除后的像素值，由此能够去掉阴影。在实空间上的阴影的去除原理，通过由上述(1)式所示的算式，进行阴影的去除 处理，但是实际上在X射线摄像之前仅对空气格栅进行摄像。即，在没有作为摄像对象的被 检体而有空气格栅的状态(即仅有空气格栅的状态)下进行X射线摄像取得格栅数据之 后，在有作为摄像对象的被检体以及空气格栅的状态下进行实际的X射线摄像来取得摄像 数据。但是，在实际X射线摄像之前取得格栅数据，利用上述⑴式由该格栅数据求出X 射线的透过率，不能直接利用上述(2)式将该X射线的透过率应用到实际的摄像数据中。理 由如下。(A)根据情况不同，有时阴影会产生跨像素。具体而言，如图14A所示，阴影32跨 越相互相邻的两个像素31，在伴随X射线管(的管球)的焦点位置的变动而如图14B所示 阴影32也变动时，像素31上的阴影32的影子量变化。X射线管的焦点位置变动是因为，即 使在原本X射线管的X射线焦点、格栅以及FPD的位置关系应该恒定的条件下，使X射线管 以及FPD等一体地移动时，由于该移动，X射线焦点、格栅以及FPD的位置关系产生偏差。例如，在实际的医用装置，例如心脏血管的诊断所用的装置(CVS cardiovascular systems)中实施时，通常采用C型臂进行诊断(即X射线摄像)。C型臂如字面那样弯曲为 「C」字而形成，C型臂构成为一端支撑如X射线管那样的放射线照射单元，另一端支撑FPD。 而且，使C型臂沿C型臂的弯曲方向旋转时，伴随该旋转而X射线管以及FPD旋转，同时从X 射线管照射X射线，通过FPD检测该X射线来进行X射线摄像。在被检体的X射线摄像时， 即使在原本X射线管的X射线焦点、格栅以及FPD的位置关系应该恒定的条件下，由于C型 臂的旋转等，X射线焦点、格栅以及FPD的位置关系产生偏差。尤其是由于FPD以及X射线 管的重量，X射线焦点、格栅以及FPD的位置关系容易产生偏差，固定位置关系在硬件上是 不现实的。(B)在对被检体等人体进行摄像时，来自被检体的散射线的一部分通过格栅，不能 根据仅由格栅所获得的格栅数据的影子的比率进行逆计算。能够进行比率计算的部分仅是 直接X射线(以下，简记为「直接线」)部分。
发明内容
本发明鉴于这样的情况而做，目的在于提供一种能够精度良好地进行阴影去除的 放射线摄像装置。本发明为了实现这样的目的，采用如下的结构。S卩，本发明的放射线摄像装置是获得放射线图像的放射线摄像装置，所述装置包 括以下要素具备散射放射线去除单元，其去除散射放射线；和放射线检测单元，其矩阵状地构成检测放射线的多个检测元件；吸收所述散射放射线的吸收层的配置方向与所述检测元件的行方向、列方向中的 至少一个方向平行，并且所述吸收层吸收放射线而引起的吸收层对所述放射线检测单元的 所述吸收层的阴影中，按照相互相邻的阴影间的间隔比构成所述放射线图像的各个像素的 间隔变大的方式构成所述散射放射线去除单元，
所述装置包括以下要素第1摄像数据取得单元，其取得有被检体以及所述散射放射线去除单元的状态下 的摄像数据；摄像数据平滑化单元，其对由该第1摄像数据取得单元取得的摄像数据沿所述吸 收层的延伸方向进行平滑化；格栅数据取得单元，其取得没有被检体而有所述散射放射线去除单元的状态下的 格栅数据；无阴影像素算出单元，其根据由该格栅数据取得单元取得的格栅数据中的所述阴 影，求出没有阴影的像素；影子总量算出单元，其根据由该无阴影像素算出单元求出的没有阴影的像素位 置，求出每一个所述吸收层的影子总量；摄像数据补正单元，其根据由该影子总量算出单元求出的每一个吸收层的影子总 量，基于所述影子总量对由所述摄像数据平滑化单元进行了平滑化的所述摄像数据进行补 正；第2摄像数据取得单元，其根据由该摄像数据补正单元进行了补正的摄像数据、 以及由所述第1摄像数据取得单元取得的所述摄像数据，求出阴影去除后的数据，并取得 该去除后的数据作为最终的摄像数据。[作用·效果]根据本发明的放射线摄像装置，构成散射放射线检测单元，使得吸 收散射放射线的吸收层的配置方向相对于检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平 行，并且吸收层吸收放射线产生的吸收层对放射线检测单元的吸收层的阴影中，相互相邻 的阴影间的间隔比构成放射线图像的各个像素的间隔变大。通过如此结构，没有阴影的像 素(无阴影像素)按与吸收层的配置方向平行的检测元件的行或者列出现。因此，格栅数 据取得单元取得没有被检体而有散射放射线去除单元的状态下的格栅数据，无阴影像素算 出单元根据由该格栅数据取得单元取得的格栅数据中的阴影，求出没有阴影的像素时，实 际出现的没有阴影的像素和所求出的没有阴影的像素大致一致。影子总量算出单元根据由 上述无阴影像素算出单元求出的没有阴影的像素位置，求出每一个吸收层的影子总量。艮口， 包含没有阴影的像素而包围的区域中遮断了放射线的量能够看作是每一个吸收层的影子 总量。另一方面，第1摄像数据取得单元取得有被检体以及散射放射线去除单元的状态 下的摄像数据，摄像数据平滑化单元沿吸收层的延伸方向对由该第1摄像数据取得单元取 得的摄像数据进行平滑化，由此在由该摄像数据平滑化单元进行了平滑化的摄像数据中， 被检体的影响被取消，仅剩下作为大致恒定值的阴影分布。因此，在由摄像数据平滑化单元 平滑化后的摄像数据中，剩下被检体的数据，并且包含取消了被检体的影响的阴影分布。另外，即使阴影跨像素，或者该阴影位置相对于像素发生移动，也能够看作每一个 吸收层的影子总量恒定。因此，摄像数据补正单元根据由影子总量算出单元求出的每一个 吸收层的影子总量，基于影子总量对由摄像数据平滑化单元进行了平滑化的摄像数据进行 补正。通过如此进行补正，被检体产生的外部干扰被取消，能够求出实际被检体的放射线 摄像时的阴影的分布。因此，即使阴影跨像素、或者该阴影位置相对于像素发生移动，第2 摄像数据取得单元也能够根据由上述摄像数据补正单元补正后的摄像数据、以及由上述第1摄像数据取得单元取得的摄像数据，求出阴影去除后的数据，并取得该去除后的数据作为 最终的摄像数据。其结果，能够使用实际被检体的放射线摄像时的阴影的分布即补正后的 摄像数据，精度良好地进行阴影去除。上述本发明的一例，具备像素区分单元，其利用摄像数据区分由第1摄像数据取 得单元取得的摄像数据中的像素中与由无阴影像素算出单元求出的格栅数据中的没有阴 影的像素对应的像素、和其他像素；像素值插值单元，其根据由该像素区分单元进行了区分 的像素中与格栅数据中的没有阴影的像素对应的像素的像素值，插值其他像素的像素值； 和透过率临时算出单元，其根据由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中的像素的像素 值、以及由像素值插值单元插值的像素值，临时求出放射线的透过率；摄像数据平滑化单 元对由透过率临时算出单元临时求出的摄像数据中的放射线的透过率进行平滑化，摄像数 据补正单元根据影子总量对由摄像数据平滑化单元进行了平滑化的摄像数据中的放射线 的透过率进行补正，第2摄像数据取得单元根据由摄像数据补正单元进行了补正的摄像数 据中的放射线的透过率、以及由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中的像素值，求出 阴影去除后的像素值，取得排列了该去除处理后的像素值的放射线图像作为最终的摄像数 据。在上述一例中，在由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中，指定放射线的透 过率，摄像数据平滑化单元以及摄像数据补正单元对放射线的透过率分别进行处理。因此， 临时求出放射线的透过率。首先，像素区分单元利用摄像数据区分由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据 中的像素中与由无阴影像素算出单元求出的格栅数据中的没有阴影的像素对应的像素、和 其他像素。通过如此进行区分，能够使格栅数据中的无阴影像素(没有阴影的像素)应用 于摄像数据中与无阴影像素对应的像素。这里，根据由像素区分单元进行了区分的像素中 的与格栅数据中的没有阴影的像素对应的像素的像素值，像素值插值单元插值这之外的像 素的像素值。即，假定被检体的放射线的透过率的(关于吸收层的配置方向的)变化与像 素的间隔(像素间距)相比不细小时，按照联系格栅数据中的没有阴影的像素所对应的摄 像数据的像素的方式，插值这之外的像素的像素值。而且，透过率临时算出单元根据由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中的像 素的像素值(用摄像获得的实际像素值)、以及由像素值插值单元插值后的像素值，临时求 出放射线的透过率。即，通过将由摄像获得的实际像素值与插值的像素值的差看作吸收层 对放射线的遮蔽，从而能够直接估计在该部分的放射线的透过率。但是，可知因为放射线的透过率是根据由摄像获得的实际像素值和所插值的像素 值而得到的值，所以原摄影数据的像素值除以如此求出的放射线的透过率，成为与插值的 像素值相同的值。因此，将所求出的放射线的透过率作为临时透过率，摄像数据平滑化单 元对由透过率临时算出单元临时求出的摄像数据中的放射线的透过率进行平滑化，摄像数 据补正单元根据影子总量对由摄像数据平滑化单元进行了平滑化的摄像数据中的放射线 的透过率进行补正。第2摄像数据取得单元根据由摄像数据补正单元补正后的摄像数据中 的放射线的透过率、以及由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中的像素值，求出阴影 去除后的像素值，能够取得排列了该去除处理后的像素值的放射线图像作为最终的摄像数 据。其结果，能够使用实际被检体的放射线摄像时的阴影的分布即补正后的放射线的透过率，来精度良好地进行阴影去除。来自被检体的散射放射线的一部分通过散射放射线去除单元，在由散射放射线去 除单元没有完全去除的散射放射线分量存在时，在上述发明中，优选具备以下那样的散射 分量去除处理单元。S卩，具备通过运算对由第1摄像数据取得单元取得的摄像数据中的由散射放射线 去除单元没有完全去除的散射放射线分量进行去除处理的散射分量去除处理单元，第2摄 像数据取得单元根据由散射分量去除处理单元去除了散射放射线分量的摄像数据，取得最 终的摄像数据。如此通过运算对散射放射线分量进行去除处理，通过将由第1摄像数据取得单元 取得的摄像数据置换为由散射分量去除处理单元去除了散射放射线分量的摄像数据，从而 能够去除散射放射线分量的同时，精度良好地进行阴影去除。综上所述，根据本发明的放射线摄像装置，吸收散射放射线的吸收层的配置方向 与检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且吸收层吸收放射线而产生的吸 收层对放射线检测单元的吸收层的阴影中，相互相邻的阴影间的间隔比构成放射线图像的 各个像素的间隔变大，如此构成散射放射线检测单元，通过具备第1摄像数据取得单元、摄 像数据平滑化单元、格栅数据取得单元、无阴影像素算出单元、影子总量算出单元、摄像数 据补正单元和第2摄像数据取得单元，能够使用实际被检体的放射线摄像时的阴影的分布 即补正后的摄像数据，精度良好地进行阴影去除。
为了对发明进行说明而图示了当前认为合适的几个形态，但是希望理解为发明不 限于图示那样的结构以及方案。图1是实施例涉及的X射线摄像装置的框图。图2是平板型X射线检测器(FPD)的检测面的示意图。图3是实施例涉及的空气格栅的概略图。图4A是表示一起记载了 X射线管的空气格栅以及FPD的整体概略的立体图。图4B是空气格栅周边的放大图。图4C是从图4B的箭头A观察的剖面图。图5是表示实施例涉及的具体的图像处理部的结构以及数据的流动的框图。图6是表示实施例涉及的一系列X射线摄像的流程的流程图。图7是示意性地表示阴影与X射线量的关系的图。图8是示意性地表示在格栅数据的峰值位置以及无阴影像素、和与其对应的摄像 数据的各像素的关系的图。图9是示意性地表示重叠了散射分量时的X射线量的图。图IOA是用于说明X射线的透过率的平滑化的图。图IOB是用于说明X射线的透过率的平滑化的图。图IOC是用于说明X射线的透过率的平滑化的图。图11是在格栅数据以及摄像数据的各像素示意性地一起记载了影子总量的图。图12A是示意性地表示了阴影跨相互相邻的两个像素而移动时的X射线量以及影子总量的图。图12B是示意性地表示了阴影跨相互相邻的两个像素而移动时的X射线量以及影 子总量的图。图13是变形例涉及的十字格栅的概略图。图14A是示意性地表示阴影跨相互相邻的两个像素而移动时的图。图14B是示意性地表示阴影跨相互相邻的两个像素而移动时的图。
具体实施例方式以下，基于附图详细地说明本发明的优选的实施例。图1是实施例涉及的X射线摄像装置的框图，图2是平板型X射线检测器(FPD) 的检测面的示意图，图3是实施例涉及的空气格栅的概略图，图4A是表示一起记载了 X射 线管的空气格栅以及FPD的整体概略的立体图，图4B是空气格栅周边的放大图，图4C是从 图4B的箭头A观察的剖面图。此外，在本实施例中，作为放射线采用X射线为例进行说明。如图1所示，本实施例涉及的X射线摄像装置具备载置被检体M的载板1 ；向被 检体M照射X射线的X射线管2 ；检测从X射线管2照射并透过了被检体M的X射线的平 板型X射线检测器(以下，简记为「FPD」)3 ；基于由FPD3检测出的X射线进行图像处理的 图像处理部4;和显示由图像处理部4进行了各种图像处理的X射线图像的显示部5。显示 部5由监视器或电视机等显示单元构成。此外，在FPD3的检测面侧配设有格栅6。平板型 X射线检测器(FPD)3相当于本发明中的放射线检测单元，格栅6相当于本发明中的散射放 射线去除单元。图像处理部4由中央运算处理装置(CPU)等构成。另外，将用于进行各种图像处 理的程序等写入以ROM (Read-only Memory)等为代表的存储介质中并存储，通过图像处理 部4的CPU从该存储介质读出程序等来执行，从而进行与该程序相对应的图像处理。特别是 图像处理部4的后面叙述的格栅数据取得部41、峰值位置算出部42、无阴影像素算出部43、 影子总量算出部44、摄像数据取得部51、散射分量去除处理部52、像素区分部53、像素值插 值部M、透过率临时算出部55、透过率平滑化部56、透过率补正部57、X射线图像取得部58 通过执行与格栅数据的取得、峰值位置的算出、无阴影像素(没有阴影的像素)的算出、影 子总量的算出、摄像数据的取得、散射分量(散射X射线分量)的去除处理、像素的区分、像 素值的插值、X射线的透过率的临时算出、透过率的平滑化、X射线的透过率的补正、最终的 X射线图像的取得相关的程序，从而分别进行与其程序相应的格栅数据的取得、峰值位置的 算出、无阴影像素的算出、影子总量的算出、摄像数据的取得、散射分量的去除处理、像素的 区分、像素值的插值、透过率的临时算出、透过率的平滑化、透过率的补正、X射线图像的取 得。图像处理部4具备取得格栅数据的格栅数据取得部41、求出基于阴影的峰值位 置的峰值位置算出部42、求出没有阴影的像素(无阴影像素)的无阴影像素算出部43、求 出每一个吸收箔6a(参照图幻的影子的总量的影子总量算出部44、取得摄像数据的摄像数 据取得部51、通过运算对散射分量(散射X射线分量)进行去除处理的散射分量去除处理 部52、用摄像数据区分像素的像素区分部53、对像素值进行插值的像素值插值部54、临时 求出X射线的透过率的透过率临时算出部55、使X射线的透过率沿吸收箔6a(参照图3)的延伸方向平滑化的透过率平滑化部56、对X射线的透过率进行补正的透过率补正部57、求 出X射线图像作为最终摄像数据的X射线图像取得部58。格栅数据取得部41相当于本发 明中的格栅数据取得单元，无阴影像素算出部43相当于本发明中的无阴影像素算出单元， 影子总量算出部44相当于本发明中的影子总量算出单元，摄像数据取得部51相当于本发 明中的第1摄像数据取得单元，散射分量去除处理部52相当于本发明中的散射分量去除处 理单元，像素区分部53相当于本发明中的像素区分单元，像素值插值部M相当于本发明中 的像素值插值单元，透过率临时算出部阳相当于本发明中的透过率临时算出单元，透过率 平滑化部56相当于本发明中的摄像数据平滑化单元，透过率补正部57相当于本发明中的 摄像数据补正单元，X射线图像取得部58相当于本发明中的第2摄像数据取得单元。如图2所示，FPD3构成为在其检测面上二维矩阵状地排列能感知X射线的多个检 测元件d。检测元件d将透过了被检体M的X射线变换为电信号暂时蓄积，通过读出所蓄 积的电信号来检测X射线。将由各个检测元件d分别检测出的电信号变换为与电信号相应 的像素值，对分别与检测元件d的位置对应的像素分配该像素值从而输出X射线图像，并将 X射线图像送入图像处理部4的格栅数据取得部41以及摄像数据取得部51 (参照图1、图 5)。如此，FPD3构成为矩阵状(二维矩阵状)地排列检测X射线的多个检测元件d。检测 元件d相当于本发明中的检测元件。如图3所示，空气格栅6具备吸收散射线(散射X射线)的吸收箔6a，构成为按照 夹着由使X射线透过的空隙构成的中间层6c的方式排列吸收箔6a。覆盖吸收箔6a、中间 层6c的格栅盖6d从X射线的入射面以及反侧的面夹住吸收箔6a、中间层6c。为了使吸收 箔6a的图示明确，对于格栅盖6d用双点划线进行图示，对于其他格栅6的结构(支撑吸收 箔6a的机构等)，省略图示。吸收箔6a相当于本发明中的吸收层。此外，将沿图3中X方向的吸收箔6a和中间层6c在图3中Y方向上依次交互排 列。这里，图3中X方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的列方向平行，图3中Y方向与 FPD3的检测元件d(参照图幻的行方向平行。因此，吸收箔6a的配置方向对于检测元件d 的行方向是平行的。如此，吸收箔6a的配置方向成为Y方向，吸收箔6a的长边方向(即延 伸方向)成为X方向。综上所述，吸收箔6a的配置方向(Y方向)与检测元件d的行方向、 列方向中的行方向平行。通过吸收箔6a吸收X射线从而在吸收箔6a的FPD3中产生阴影32 (参照图4A-图 4C)。调整吸收箔6a间的间隔，使阴影32对多个像素(在本实施例中是4个像素)的每一 个周期性地投影。若设像素的间隔(像素间距)为Wd，则空气格栅6构成为相互相邻的阴 影32间的间隔比像素的间隔Wd大。在本实施例中采用空气格栅6作为散射放射线去除单元，中间层6c成为空隙，但 是吸收箔6a的配置方向相对于检测元件d的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且 吸收箔6a吸收X射线所产生的吸收箔6a向FPD3的吸收箔6a的阴影32中，相互相邻的阴 影32间的间隔比构成X射线图像的各个像素的间隔大，若如此地构成FPD3，则对于散射放 射线去除单元的构造没有特别限定。例如，对于吸收箔6a，若是如铅等那样的吸收以X射线 为代表的放射线的物质，则没有特别限定。对于中间层6c，除了上述的空隙之外，若是如铝 或有机物质等那样的使以X射线为代表的放射线透过的中间物质，则没有特别限定。在图4A-图4C中示意性地示出空气格栅6和阴影32的关系。如图4A所示，设从X射线管2的焦点F向FPD3弓丨出的垂线为PL，设该垂线PL方向的X射线管2对FPD3的距 离(SID =Source Image Distance)为L，对有效视野区域标注符号3A。此外，如图4B、图4C 所示，对构成X射线图像的各个像素标注符号31，对由吸收箔6a产生的阴影标注符号32。对于本实施例涉及的实际的X射线摄像以及数据的流向，参照图5-图9、图 IOA-图10C、图11、图12A以及图12B进行说明。图5是示出具体的图像处理部的结构以及 数据的流向的框图，图6是表示一系列X射线摄像的流程的流程图，图7是示意性示出阴影 和X射线量的关系的图，图8是示意性示出在格栅数据的峰值位置以及无阴影像素、和在与 其对应的摄像数据的各像素的关系的图，图9是示意性示出重叠了散射分量时的X射线量 的图，图IOA-图IOC是用于说明X射线的透过率的平滑化的图，图11是示意性对格栅数据 以及摄像数据的各像素一起记载了影子总量的图，图12A、图12B是示意性示出阴影跨相互 相邻的两个像素而移动时的X射线量以及影子总量的图。(步骤Si)格栅数据的取得在没有被检体有空气格栅6 (参照图1、图3以及图4A-图4C)的状态下进行X射 线摄像。具体而言，在没有被检体有空气格栅6的状态下从X射线管2 (参照图1)向格栅 6以及FPD3 (参照图1-图3以及图4A-图4C)照射X射线，FPD3的检测元件d(参照图2) 将透过了空气格栅6的X射线变换为电信号之后读出，变换为与电信号相对应的像素值。 然后，输出排列了分配给分别与检测元件d的位置对应的像素的各像素值的X射线图像，如 图5所示，送入格栅数据取得部41。格栅数据取得部41取得在没有被检体有空气格栅6的 状态下输出的X射线图像作为格栅数据。另外，在SID可变的情况下，通过按每个规定间隔 (例如20mm)使X射线管2或者FPD3移动，取得按各个SID的格栅数据。将由格栅数据取 得部41所取得的格栅数据送入峰值位置算出部42。另外，虽然并行地进行图6中的步骤Sl S3和图6中的步骤Tl T2，但对于进 行步骤Sl S3和步骤Tl T2的顺序不做特别限定。可以先进行步骤Sl S3之后进行 步骤Tl T2，相反也可以先进行步骤Tl T2之后进行步骤Sl S3。对于后面叙述的步 骤S4和步骤T4 T7，也是可以如图6所示那样并行进行，还可以先进行步骤S4之后进行 步骤T4 T7，还可以先进行步骤T4 T7之后进行步骤S4。不仅格栅数据，在以有被检体M(参照图1)以及空气格栅6的状态下取得的摄像 数据中，也通过空气格栅6的吸收箔6a (参照图3)吸收X射线从而如图4A-图4C以及图 7所示产生阴影32。在格栅数据中，对于紧接射入与像素值有对应关系的FPD3之前的X射 线量，在未通过吸收箔6a的像素31中，与透过格栅前相同，但是在投影了阴影32的像素31 中，X射线量减少了由吸收箔6a所妨碍的影子的量。此外，如图7所示，阴影32的面积越 大，X射线量越变少从而像素值也越变�。喾匆跤�32的面积越�。琗射线量越接近透过格 栅前的射线量。在图7中，示出右侧的阴影32的面积大，左侧的阴影32的面积小。由此， 在图7中，对于右侧的大面积的阴影32，X射线量变少；对于左侧的小面积的阴影32，X射 线量接近透过格栅前的射线量。因此，没有投影阴影32的像素31的X射线量(参照图7 中的与像素面积成正比，由吸收箔6a妨碍后的影子量(参照图7中的Sshadqw)与阴影 32的面积成正比。由此，由格栅透过前的X射线量与格栅透过后的X射线量的比率表示的 X射线的透过率，如上所述，由像素面积与没有阴影32的部分的面积(即从像素面积减去阴 影32的面积所得的面积)的比率表示，能够由上述(1)式的比率表示。
(步骤S2)峰值位置的算出峰值位置算出部42根据由格栅数据取得部41取得的格栅数据中的阴影32，求出 基于阴影32的峰值位置。具体而言，如利用图4A-图4C以及图7所叙述的那样，如图8所 示，在出现阴影32的像素31中，X射线量变少。发现该变少的峰值位置。在图8中，在峰 值位置标注三角形。将由峰值位置算出部42求出的峰值位置送入无阴影像素算出部43以 及影子总量算出部44。(步骤S3)无阴影像素的算出无阴影像素算出部43在由峰值位置算出部42求出的峰值位置处，求出位于相互 相邻的两个峰值位置间的中间的像素31作为没有阴影32的像素(无阴影像素)。具体而 言，如图8所示，在离两个峰值位置最远的地方(像素)，能够看作完全没有阴影32的像素 31。因此，在如本实施例那样按每4个像素周期性地投影阴影32时，中央的像素31成为位 于中间的无阴影像素。另外，在阴影32按奇数个像素31周期性投影时，位于中央的地方成 为两个像素31之间，所以通过选择两个像素31中的任意一个，该选择的像素31成为位于 中间的无阴影像素。在图8中，用黑圆点图示无阴影像素。将由无阴影像素算出部43求出 的无阴影像素送入影子总量算出部44以及像素区分部53。(步骤Tl)摄像数据的取得另一方面，在有被检体M以及空气格栅6的状态下进行X射线摄像。具体而言，在 有被检体M以及空气格栅6的状态下从X射线管2向格栅6以及FPD3照射X射线，FPD3 的检测元件d将透过了被检体M以及空气格栅6的X射线变换为电信号之后读出，变换为 与电信号相应的像素值。然后，输出排列了分配给分别与检测元件d的位置对应的像素31 的各像素值的X射线图像，送入摄像数据取得部51。摄像数据取得部51取得在有被检体M 以及空气格栅6的状态下输出的X射线图像作为摄像数据。在SID可变的情况下，与在步 骤Sl的格栅数据的取得时同样地，取得按各个SID的摄像数据。将由摄像数据取得部51 取得的摄像数据送入散射分量去除处理部52。(步骤T2)散射分量去除处理来自被检体M的散射线的一部分通过空气格栅6，没有完全由空气格栅6去除的散 射分量(散射X射线分量)有可能入射到FPD3。因此，散射分量去除处理部52通过运算 对由摄影数据取得部51所取得的摄像数据中的散射分量进行去除处理。具体而言，如图9 所示，对于X射线量，在散射线以外的最终要求出的直接线(直接X射线)的分量(直接分 量)上重叠了散射分量。为了通过运算去除该散射分量，求出散射分量或者直接分量的任 一个即可。在图9中，用右上斜线的阴影线(hatching)图示散射分量。例如，利用FPD3分别检测在相邻三个像素31的像素值(X射线量)，用未知的散 射分量和同样未知的直接分量之和表示通过由FPD3检测而成为已知的像素值，通过解用 散射分量和直接分量之和表示像素值的按每三个像素31的联立方程式，可以求出未知的 散射分量或者未知的直接分量。另外，此时，优选包含投影了阴影32的像素η来选择与该 像素η相邻的两个无阴影像素(η-1)、(η+1)。设无阴影像素(η_1)、(η+1)的像素值分别为 GlriWlri，并且设投影了阴影32的像素η的像素值为Gn，设各像素(η-1)、η、(η+1)的散射分 量为^lri ，设各像素(η-1)、η、(η+1)的直接分量为Plri Ρη+1时，联立方程式用下 记(3)式表不。
Glri = Pn-^Scv1Gn = Pn+ScnGn+1 = Pn+1+Scn+r.. (3)另外，在被检体M如丙烯酸平板等那样，直接线的透过厚度恒定时，设定如下条 件各像素(n-1)、n、(n+1)的直接分量Plri Pn+1相互相等，Plri =Pn = Pn+1，各像素(n_l)、 η、(n+1)的散射分量Sclri Scn+1的变化能够直线近似，Scn= (Sc^+Sc^)/2.若加入该 条件来用上述(3)式解联立方程式，则能够求出未知的各分量。如此，利用上述(3)式求出了散射分量之后，去除散射分量。或者利用上述(3) 式求出直接分量，将该直接分量作为去除了散射分量的摄影数据。不是一定需要利用上 述(3)式的联立方程式解全像素的像素值。例如，按规定间隔选择像素群(相邻的三个像 素)，通过解联立方程式从而求出该像素群的各分量，求出去除了散射分量的像素群的像素 值。然后，对于未选择的剩余的像素的像素值，通过利用解联立方程式而已经求出的像素 群的像素值，来进行插值处理，从而可以求出。作为插值处理，可以采用平均值或拉格朗日 (Lagrange) li{t·。此外，在该步骤T2的阶段，若已经取得了在步骤Sl的格栅数据，则以利用格栅数 据来进行去除处理即可。例如，根据上述(1)式求出X射线的透过率，或者根据格栅数据中 的格栅透过前的X射线量与格栅透过后的X射线量的比率，求出X射线的透过率。然后， 用未知的散射分量与同样未知的直接分量乘以透过率所得的值之和表示利用FPD3进行检 测而成为已知的像素值，通过解用散射分量与直接分量·透过率之和表示了像素值的按每 三个像素的联立方程式，从而可以求出未知的散射分量或者未知的直接分量。设各像素 (n-1), n, (n+1)的透过率为Cplri Cpn+1，联立方程式用下记(3)‘式表示。Gn+1 = Pn+1 · Cpn+1+Scn+1Gn = Pn · Cpn+ScnGlri = Plri · CpH+Scvr.. (3)‘与上述(3)式同样地，还能够根据上述(3)‘进行去除处理。在上述(3)‘式的情 况下，因为还考虑透过率来去除散射分量，所以与上述(3)式相比，能够更加准确地去除散 射分量。将利用散射分量去除处理部52去除了散射分量的摄像数据送入像素区分部53、透 过率临时算出部55以及X射线图像取得部58。(步骤T4)像素的区分像素区分部53利用摄像数据来区分利用散射分量去除处理部52进行了散射分量 去除处理后的摄像数据中的像素31中的、与用无阴影像素算出部43求出的格栅数据中的 无阴影像素对应的像素31和这之外的像素31。具体而言，如图8所示，对应格栅数据中的 无阴影像素，在摄像数据中也求出完全没有阴影32的像素31。与格栅数据中的无阴影像素 同样地在图8中用黑圆点图示摄像数据中的该像素31，在图8中用画点的圆图示摄像数据 中的这之外的像素31。此外，在格栅数据中，也对于无阴影像素以外的像素31，还包括在峰 值位置的像素31，在图8中用画点的圆进行图示。将用像素区分部53区分后的各像素31 送入像素值插值部54。(步骤T5)像素值的插值像素值插值部54根据用像素区分部53区分后的像素31中的与格栅数据中的无阴影像素对应的像素31的像素值，插值这之外的像素31的像素值。具体而言，在被检体M 为人体的情况下，假定人体中的X射线的透过率的关于吸收箔6a的配置方向的变化与像素 31的间隔(像素间距)相比不细小时，按照与在格栅数据中的无阴影像素所对应的摄像数 据的像素31联系的方式，如图8的线a所示，插值这之外的像素31的像素值。在图8中， 用白圆点图示插值了像素值的像素31。将用像素值插值部54所插值的像素值送入透过率 临时算出部55。(步骤T6)透过率的临时算出根据用散射分量去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据中的像素31 的像素值、即用摄像获得的实际像素值、以及用像素值插值部54插值后的像素值，透过率 临时算出部55临时求出X射线的透过率。将用摄像获得的实际像素值与所插值的像素值 之差看作吸收箔6a产生的X射线的遮蔽(即影子量)，由此能够直接估计在该部分的X射 线的透过率。但是，因为X射线的透过率是根据由摄像获得的实际像素值和所插值的像素值而 得到的值，所以可知若原摄影数据(在本实施例中用散射分量去除处理部52进行了散射 分量去除处理的原摄像数据)的像素值除以如此求出的X射线的透过率，则成为与所插值 的像素值(图8的线a)相同的值。图8的线a表示所插值的数据，不是最终要求出的数据。 因此，在该步骤T6中将所求出的X射线的透过率作为临时透过率。将用透过率临时算出部 55临时求出的摄像数据中的X射线的透过率送入透过率平滑化部56。(步骤T7)透过率的平滑化透过率平滑化部56对用透过率临时算出部55临时求出的摄像数据中的X射线的 透过率进行平滑化。具体而言，如图IOA-图IOC所示，沿吸收箔6a的延伸方向对X射线的 透过率进行平滑化。例如，如图IOA所示，在沿吸收箔6a的延伸方向的规定区域R，通过对 属于该区域R的多个透过率(参照图10B)沿吸收箔6a的延伸方向相加并求平均，从而如 图IOC所示对透过率进行平滑化。另外，平滑化，不仅是相加并求平均的加法平均(也称为 「相加平均」)，还可以是单纯的相加，只要是通常所用的平滑化，则不做特别限定。空气格栅6的阴影32对于吸收箔6a的延伸方向几乎没有变化。对此，如人体那 样的被检体M等的情况，对于吸收箔6a的延伸方向，则并非恒定。因此，沿吸收箔6a的延 伸方向进行透过率的加法平均时，人体的影响被取消，仅剩下大致恒定值的阴影32的分布 (profile) 0设该分布为「临时阴影分布」。如图11所示，将在临时阴影分布的由吸收箔6a 遮蔽的X射线的量(影子量)按各像素(n-1)、n、(n+1)设为IvnIvlvltj用临时阴影分布 获得的影子总量成为tVi+bn+bg。将用透过率平滑化部56进行了平滑化的摄像数据中的X 射线的透过率(临时阴影分布)送入透过率补正部57。(步骤S4)算出影子总量另一方面，影子总量算出部44根据用无阴影像素算出部43求出的无阴影像素、以 及用峰值位置算出部42求出的峰值位置，求出每一个吸收箔6a的影子总量。具体而言，如 图11所示，在包括无阴影像素以及峰值位置而包围的区域中，遮断了 X射线的量能够看作 是每一个吸收箔6a的影子总量。在图11中用右上斜线的阴影线图示包括无阴影像素以及 峰值位置而包围的区域(即每一个吸收箔6a的影子总量)。此外，将由吸收箔6a遮蔽的 X射线的量(影子量)按各像素(η-1)、η、(n+1)设为airi、an、an+1。因此，每一个吸收箔6a的影子总量成为ay+ajag。将用影子总量算出部44求出的每一个吸收箔6a的影子总量 送入透过率补正部57。(步骤S8)透过率的补正用图14A、图14B也进行了叙述，如图12A所示，阴影32跨相互相邻的两个像素31， 如图12B所示的阴影32变动时，像素31上的阴影32的影子量变化。但是，虽然各个影子 量(即每个像素31的影子量)变化，但从每一个吸收箔6a的影子总量来看，应该恒定。因 此，利用用影子总量算出部44求出的每一个吸收箔6a的影子总量恒定的条件，透过率补正 部57根据影子总量补正用透过率平滑化部56进行了平滑化的摄像数据中的X射线的透过 率(临时阴影分布)。具体而言，补正临时阴影分布，使得用临时阴影分布获得的影子总量 IvJb1^lv1与每一个吸收箔6a的影子总量ay+ajag相同。因为临时求出的X射线的透过率中混有由人体等摄像对象产生的干扰，所以该补 正的目的是补正为更加准确的阴影32的量(影子量)。具体而言，如图11所示，求出常数 项 k 使得 a^+an+a^ = k · (Iv^bJlv1)，将 k · V” k · bn、k · bn+1 作为各像素(η_1)、η、 (η+1)的新影子量。通过进行这样的补正，能够根据临时阴影分布获得更加准确的阴影分 布。通过根据所取得的阴影分布，代入上述(1)式求出X射线的透过率，从而补正X射线的 透过率。将用透过率补正部57补正后的X射线的透过率送入X射线图像取得部58。(步骤S9)X射线图像的取得X射线图像取得部58根据用透过率补正部57补正后的X射线的透过率、以及用散 射分量去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据中的像素值(用摄像获得的实 际像素值)，求出阴影去除后的像素值，取得排列了该去除处理后的像素值的X射线图像作 为最终的摄像数据。具体而言，将用摄像获得的实际像素值和在步骤S8补正后的X射线的 透过率代入上述(2)式，求出阴影去除后的像素值。可以将用X射线图像取得部58取得的 作为最终摄像数据的X射线图像输出到显示部5或存储介质或印刷单元等。根据本实施例涉及的X射线摄像装置，吸收散射X射线(散射线)的吸收箔6a的 配置方向与检测元件d的行方向、列方向中的至少一个方向(在图3中是行方向)平行，并 且在吸收箔6a吸收X射线而引起的对吸收箔6a的平板型X射线检测器(FPD) 3的吸收箔 6a的阴影32中，按照相互相邻的阴影32间的间隔比构成X射线图像的各个像素31的间隔 变大的方式构成空气格栅6。通过这样的结构，没有阴影32的像素31 (无阴影像素)在每 一与吸收箔6a的配置方向平行的检测元件d的行或列(在图3中是列)出现。因此，格栅 数据取得部41取得无被检体而有空气格栅6的状态下的格栅数据，并根据由该格栅数据取 得部41取得的格栅数据中的阴影32，峰值位置算出部42求出阴影32的峰值位置，在由该 峰值位置算出部42求出的峰值位置处，无阴影像素算出部43求出位于相互相邻的两个峰 值位置间的中间的像素31作为没有阴影32的像素31 (无阴影像素)时，实际出现的没有 阴影32的像素31与所求出的没有阴影32的像素31大致一致。根据由上述无阴影像素算 出部43求出的没有阴影32的像素31、以及由上述峰值位置算出部42求出的峰值位置，影 子总量算出部44求出每一个吸收箔6a的影子总量。即，在包含没有阴影32的像素31以 及峰值位置而包围的区域中遮断了 X射线的量能够看作是每一个吸收箔6a的影子总量。另一方面，摄像数据取得部51取得在有被检体M以及空气格栅6的状态下的摄像 数据，透过率平滑化部56对由该摄像数据取得部51取得的摄像数据(在本实施例中用散射分量去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据)沿吸收箔6a的延伸方向进行 平滑化，由此在由该透过率平滑化部56进行了平滑化的摄像数据中取消被检体M的影响， 仅剩下大致恒定值的阴影32的分布。因此，在由透过率平滑化部56平滑化后的摄像数据 中，剩余被检体M的数据，并且包含取消了被检体M的影响的阴影32的分布。另外，即使阴影32跨像素31，或者该阴影位置相对于像素31发生移动，也能够看 作每一个吸收箔6a的影子总量恒定。因此，利用由影子总量算出部44求出的每一个吸收 箔6a的影子总量恒定的条件，透过率补正部57根据影子总量对由透过率平滑化部56进行 了平滑化的摄像数据进行补正。通过如此补正，被检体M产生的干扰被取消，能够求出实际 的被检体M的X射线摄像时的阴影32的分布。因此，即使阴影32跨像素31，或者该阴影位 置相对于像素31发生移动，X射线图像取得部58也能够根据由上述透过率补正部57补正 后的摄像数据、以及由上述摄像数据取得部51取得的摄像数据(在本实施例中由散射分量 去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据)，求出阴影去除后的数据，取得该去 除后的数据作为最终的摄像数据。其结果，能够使用实际的被检体M的X射线摄像时的阴 影32的分布即补正后的摄像数据，精度良好地进行阴影去除。在本实施例中，在由摄像数据取得部51取得的摄像数据中，指定为X射线的透过 率。而且，透过率平滑化部56以及透过率补正部57对X射线的透过率分别进行处理。为 此，临时求出X射线的透过率。首先，像素区分部53利用摄像数据区分由摄像数据取得部51取得的摄像数据 (在本实施例中由散射分量去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据)中的像素 31中的、由无阴影像素算出部43求出的格栅数据中的没有阴影32的像素31 (无阴影像素) 所对应的像素31和这之外的像素31。通过如此地进行区分，能够将格栅数据中的无阴影像 素应用于在摄像数据中与无阴影像素对应的像素31。这里，根据由像素区分部53区分后的 像素31中的、格栅数据中的无阴影像素所对应的像素31的像素值，像素值插值部54插值 这之外的像素31的像素值。即，假定被检体M的X射线的透过率的(关于吸收箔6a的配 置方向的)变化与像素31的间隔(像素间距)相比不细小时，按照联系格栅数据中的无阴 影像素所对应的摄像数据的像素31的方式，插值这之外的像素31的像素值。然后，根据由摄像数据取得部51取得的摄像数据(在本实施例中由散射分量去除 处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据)、以及由像素值插值部54插值的像素值， 透过率临时算出部55临时求出X射线的透过率。即，通过将由摄像获得的实际像素值与所 插值的像素值的差看作吸收箔6a引起的X射线的遮蔽，从而能够直接地估计在该部分的X 射线的透过率。但是，如上所述可知，因为X射线的透过率是根据摄像所获得的实际像素值与所 插值的像素值而得到的值，所以原摄影数据的像素值除以如此求出的X射线的透过率时， 成为与所插值的像素值相同的值。因此，将所求出的X射线的透过率作为临时透过率，透过 率平滑化部56对由透过率临时算出部55临时求出的摄像数据中的X射线的透过率进行平 滑化，透过率补正部57根据影子总量补正由透过率平滑化部56进行了平滑化后的摄像数 据中的X射线的透过率。X射线图像取得部58根据由透过率补正部57补正后的摄像数据 中的X射线的透过率、以及由摄像数据取得部51取得的摄像数据(在本实施例中由散射分 量去除处理部52进行了散射分量去除处理的摄像数据)中的像素值，求出阴影去除后的像素值，能够取得排列了该去除处理后的像素值的X射线图像作为最终的摄像数据。其结果， 使用作为实际的被检体M的X射线摄像时的阴影32的分布的补正后的X射线的透过率，能 够精度良好地进行阴影去除。在本实施例中，在散射X射线(散射线)的一部分从被检体M通过空气格栅6从 而存在由空气格栅6没有完全去除的散射线时，优选具备散射分量去除处理部52。S卩，具备通过运算对由摄像数据取得部51取得的摄像数据中由空气格栅6没有完 全去除的散射线分量(散射分量)进行去除处理的散射分量去除处理部52，X射线图像取 得部58根据由散射分量去除处理部52去除了散射分量的摄像数据，取得为最终的摄像数 据。如此通过运算对散射分量进行去除处理，将由摄像数据取得部51取得的摄像数 据置换为由散射分量去除处理部52去除了散射分量的摄像数据，由此能够去除散射分量 的同时，精度良好地进行阴影去除。本发明不限于上述实施方式，能够如下所述地进行变形实施。(1)在上述实施例中，作为放射线采用X射线为例进行了说明，但是还可以应用X 射线以外的放射线(例如Y射线等)。(2)在上述实施例中，放射线摄像装置是用于医用等的，在图1所示的载板1载置 被检体来进行摄影的构造，但是不限于此。例如，既可以是用于工业用等的非破坏性检查装 置那样的在传送带(O卜)上搬运被检体(此时检查的对象物是被检体)从而进行摄影 的构造，也可以是用于医用等的X射线CT装置等那样的构造。(3)在上述实施例中，作为以格栅为代表的散射放射线去除单元，采用了空气格 栅，但不限于此。除了空隙之外，还可以是由如铝或有机物质等那样使以X射线为代表的放 射线透过的中间物质构成的格栅。此外，如图13所示还可以是十字格栅。具体而言，在图 3中的Y方向依次交互地排列沿图3中的X方向的吸收箔6a和中间层6c，并且在图3中的 X方向依次交互地排列沿图3中的Y方向的吸收箔6b和中间层6c，由此使吸收箔6a和吸 收箔6b相互交叉。这里，图3中的X方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的行方向平行， 图3中的Y方向与FPD3的检测元件d(参照图2)的列方向平行。因此，吸收箔6a、6b的配 置方向相对于检测元件d的行方向以及列方向这两个方向平行。(4)在上述实施例中，散射放射线去除单元(在实施例中是空气格栅6)是对每4 个像素31周期性地投影阴影32的构造，但只要是周期性地投影阴影32的构造，则不做特 别限定，例如对每两个像素31周期性地投影阴影32的构造、对每3个像素31周期性地投 影阴影32的构造等。(5)在上述实施例中，在存在由散射放射线去除单元(在实施例中是空气格栅6) 没有完全去除的散射放射线(在实施例中是散射X射线)的情况下，具备通过运算对散射 放射线分量进行去除处理的散射分量去除处理单元(在实施例中是散射分量去除处理部 52)，但是在能够无视散射放射线的程度、或者不需要考虑散射放射线的情况下，未必一定 需要具备散射分量去除处理单元(散射分量去除处理部52)。在不具备散射分量去除处理 单元(散射分量去除处理部52)的情况下，能够直接利用由第1摄像数据取得单元(在实 施例中是摄像数据取得部51)取得的摄像数据来进行像素区分单元(在实施例中是像素区 分部53)、透过率临时算出单元(在实施例中是透过率临时算出部55)、摄像数据平滑化单
18元(在实施例中是透过率平滑化部56)、第2摄像数据取得单元(在实施例中是X射线图像 取得部58)等的处理。(6)在上述实施例中，在由第1摄像数据取得单元(在实施例中是摄像数据取得部 51)取得的摄像数据中，指定为放射线的透过率，摄像数据平滑化单元(在实施例中是透过 率平滑化部56)以及摄像数据补正单元(在实施例中是透过率补正部57)对放射线的透过 率分别进行了处理，但是摄像数据的一例不限定于实施例那样的透过率。例如既可以对直 接分量的像素值进行上述单元的处理，也可以对散射分量进行上述单元的处理。本发明在不脱离其思想或本质的情况下能够以其他具体的形式实施，因此，作为 表示发明范围的表述，不是以上的说明，而应该参照所附加的权利要求。
权利要求
1.一种放射线摄像装置，获得放射线图像，其中所述装置包括以下要素 具备散射放射线去除单元，其去除散射放射线；和放射线检测单元，其矩阵状地构成检测放射线的多个检测元件； 按照如下方式构成所述散射放射线去除单元使得吸收所述散射放射线的吸收层的配 置方向与所述检测元件的行方向、列方向中的至少一个方向平行，并且使得由所述吸收层 吸收放射线而引起的吸收层对所述放射线检测单元的所述吸收层的阴影中，相互相邻的阴 影间的间隔变得比构成所述放射线图像的各个像素的间隔大， 所述装置包括以下要素第1摄像数据取得单元，其取得有被检体以及所述散射放射线去除单元的状态下的摄 像数据；摄像数据平滑化单元，其对由该第1摄像数据取得单元取得的摄像数据沿所述吸收层 的延伸方向进行平滑化；格栅数据取得单元，其取得没有被检体而有所述散射放射线去除单元的状态下的格栅 数据；无阴影像素算出单元，其根据由该格栅数据取得单元取得的格栅数据中的所述阴影， 求出没有阴影的像素；影子总量算出单元，其根据由该无阴影像素算出单元求出的没有阴影的像素位置，求 出每一个所述吸收层的影子总量；摄像数据补正单元，其根据由该影子总量算出单元求出的每一个吸收层的影子总量， 基于所述影子总量对由所述摄像数据平滑化单元进行了平滑化的所述摄像数据进行补 正；第2摄像数据取得单元，其根据由该摄像数据补正单元进行了补正的摄像数据、以及 由所述第1摄像数据取得单元取得的所述摄像数据，求出阴影去除后的数据，并取得该去 除后的数据作为最终的摄像数据。
2.根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于， 所述装置包括以下要素像素区分单元，其利用所述摄像数据来区分由所述第1摄像数据取得单元取得的所述 摄像数据中的像素中与由所述无阴影像素算出单元求出的所述格栅数据中的没有所述阴 影的像素对应的像素、和其他像素；像素值插值单元，其根据由该像素区分单元进行了区分的像素中与所述格栅数据中的 没有所述阴影的像素对应的像素的像素值，插值其他像素的像素值；和透过率临时算出单元，其根据由所述第1摄像数据取得单元取得的所述摄像数据中的 像素的像素值、以及由所述像素值插值单元插值的像素值，临时求出放射线的透过率；所述摄像数据平滑化单元对由所述透过率临时算出单元临时求出的所述摄像数据中 的放射线的透过率，进行所述平滑化，所述摄像数据补正单元根据所述影子总量对由所述摄像数据平滑化单元进行了平滑 化的所述摄像数据中的放射线的透过率进行补正，所述第2摄像数据取得单元根据由所述摄像数据补正单元进行了补正的所述摄像数 据中的放射线的透过率、以及由所述第1摄像数据取得单元取得的所述摄像数据中的像素值，求出阴影去除后的像素值，并取得排列了该去除处理后的像素值的放射线图像作为最 终的摄像数据。
3.根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述装置包括以下要素具备散射分量去除处理单元，其通过运算对由所述第1摄像数据取得单元取得的所 述摄像数据中的由所述散射放射线去除单元没有完全去除的散射放射线分量进行去除处 理；所述第2摄像数据取得单元根据由所述散射分量去除处理单元去除了所述散射放射 线分量的所述摄像数据，取得所述最终的摄像数据。
4.根据权利要求3所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述散射分量去除处理单元用未知的所述散射放射线分量与同样未知的直接放射线 分量之和来表示已知的像素值，通过求解用所述散射放射线分量与所述直接放射线分量之 和表示了所述像素值的联立方程式，从而求出未知的所述散射放射线分量或者未知的所述 直接放射线分量。
5.根据权利要求4所述的放射线摄像装置，其特征在于，设为包括投影了所述阴影的像素n，来选择与该像素η相邻的两个无阴影像素(η-1)、 (η+1)，且设所述无阴影像素(η-1)、(η+1)的像素值分别为Gn+Gn+1，并且设投影了所述阴 影的像素η的像素值为Gn，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述散射放射线分量为^n+ Scn, ^v1，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述直接放射线分量为Pn+Ρη、Ρη+1时，用下述⑶式的 联立方程式表示Gn-I — Pn-I+Scn-IGn = Pn+ScnGn+i — Pn+i+Scn+1* ..⑶。
6.根据权利要求5所述的放射线摄像装置，其特征在于，在所述直接放射线分量的透过厚度为恒定时，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述直接放 射线分量Pm、Ρη、Ρη+1相互相等，以设定如下条件=Plri = Pn = Ρη+1。
7.根据权利要求5所述的放射线摄像装置，其特征在于，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述散射放射线分量^n+Scn、Scn+1的变化能够以直线来 近似，以设定如下条件Scn = (kg+Sc^)/^。
8.根据权利要求4所述的放射线摄像装置，其特征在于，按每个规定间隔选择像素群，通过求解所述联立方程式从而求出该像素群的各分量， 并求出去除了所述散射放射线分量的像素群的像素值，对于未被选择的剩下的像素的像素 值，利用通过求解所述联立方程式而已经求出的像素群的像素值来进行插值处理，由此求出ο
9.根据权利要求8所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述插值处理采用平均值。
10.根据权利要求8所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述插值处理采用拉格朗日插值。
11.根据权利要求3所述的放射线摄像装置，其特征在于，根据放射线的透过率=(像素的面积-阴影的面积)/像素面积求出放射线的透过率， 或者根据格栅数据中的所述散射放射线去除单元的透过前的放射线量与所述散射放射线 去除单元的透过后的放射线量之比率，求出放射线的透过率，所述散射分量去除处理单元，用未知的所述散射放射线分量与将同样未知的直接放射 线分量乘以所述透过率而得到的值之和来表示已知的像素值，通过求解用所述散射放射线 分量与所述直接放射线分量·所述透过率之和来表示所述像素值的联立方程式，从而求出 未知的所述散射放射线分量或者未知的所述直接放射线分量。
12.根据权利要求11所述的放射线摄像装置，其特征在于，设为包括投影了所述阴影的像素n，来选择与该像素η相邻的两个无阴影像素(η-1)、 (η+1)，且设所述无阴影像素(η-1)、(η+1)的像素值分别为Gn+Gn+1，并且设投影了所述阴 影的像素η的像素值为Gn，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述散射放射线分量为^n+ Scn, ^v1，设各像素(η-1)、η、(η+1)的所述直接放射线分量为Pn+Ρη、Ρη+1，设各像素(η_1)、η、 (η+1)的所述透过率为CpnYCp1^Cplri时，用下述(3)‘式的联立方程式表示
13.根据权利要求1所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述装置包括以下要素具备求出所述阴影的峰值位置的峰值位置算出单元，所述无阴影像素算出单元根据由该峰值位置算出单元求出的所述峰值位置，求出没有 所述阴影的像素。
14.根据权利要求13所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述无阴影像素算出单元在由所述峰值位置算出单元求出的所述峰值位置处，求出位 于相互相邻的两个峰值位置间的中间的像素，作为没有所述阴影的像素。
15.根据权利要求13所述的放射线摄像装置，其特征在于，所述无阴影像素算出单元在所述阴影按每个奇数个像素周期性地被投影时，在由所述 峰值位置算出单元求出的所述峰值位置处，通过选择位于相互相邻的两个峰值位置间的中 央的两个像素中的任一个像素，从而求出该选择出的像素作为没有所述阴影的像素。
全文摘要
本发明提供一种放射线摄像装置，构成空气格栅，使得吸收散射X射线的吸收箔的配置方向与检测元件的行方向平行，并且吸收箔吸收X射线产生的吸收箔对平板型X射线检测器(FPD)的吸收箔的阴影中，相互相邻的阴影间的间隔比构成X射线图像的各个像素的间隔变大。通过具备摄像数据取得部、透过率平滑化部、格栅数据取得部、无阴影像素算出部、影子总量算出部、透过率补正部、X射线图像取得部等，从而使用实际的被检体的X射线摄像时的阴影的分布即补正后的摄像数据(X射线的透过率)，能够精度良好地进行阴影去除。
文档编号G01T1/00GK102113891SQ20101062310
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月27日 优先权日2009年12月29日
发明者广冈研 申请人:株式会社岛津制作所
专业数控铣床产品供应商
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