Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6677263B2 - X-ray equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6677263B2 - X-ray equipment - Google Patents

X-ray equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6677263B2
JP6677263B2 JP2017566449A JP2017566449A JP6677263B2 JP 6677263 B2 JP6677263 B2 JP 6677263B2 JP 2017566449 A JP2017566449 A JP 2017566449A JP 2017566449 A JP2017566449 A JP 2017566449A JP 6677263 B2 JP6677263 B2 JP 6677263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
harmonic component
ray
image
processing unit
image processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017566449A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2017138097A1 (en
Inventor
直紀 長谷川
直紀 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Publication of JPWO2017138097A1 publication Critical patent/JPWO2017138097A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6677263B2 publication Critical patent/JP6677263B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

この発明は、X線撮影装置に関し、特に、被検体により散乱したX線を除去するグリッドを用いてX線画像を撮影するX線撮影装置に関する。   The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to an X-ray imaging apparatus that captures an X-ray image using a grid that removes X-rays scattered by a subject.

従来、グリッドを用いてX線画像を撮影するX線撮影装置が知られている。このようなX線撮影装置は、たとえば、特開2002−152467号公報に開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray imaging apparatus that captures an X-ray image using a grid has been known. Such an X-ray imaging apparatus is disclosed in, for example, JP-A-2002-152467.

上記特開2002−152467号公報に開示されているX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線照射部と、被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線検出部の検出面側に配置され、散乱したX線を除去するグリッドとを備えている。グリッドは、X線を吸収する鉛製の直線状の遮蔽部を、微小な間隔(スリット)を隔てて配列した格子状部材である。   The X-ray imaging apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-152467 includes an X-ray irradiator that irradiates the subject with X-rays, an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, and an X-ray detector. A grid disposed on the detection surface side of the line detection unit and removing scattered X-rays. The grid is a grid-like member in which linear shielding portions made of lead that absorb X-rays are arranged at a small interval (slit).

グリッドを用いてX線撮影を行うと、X線検出部の解像度(画素ピッチ)とグリッドのピッチ(遮蔽部同士の間隔)との相違に起因して周期的な縞模様のモアレパターンが映り込む。上記特開2002−152467号公報のX線撮影装置は、X線画像をフーリエ変換してモアレパターンの高調波成分を抽出し、第1高調波成分から第4高調波成分まで除去する除去処理を行うことにより、モアレパターンが除去されたX線処理画像を出力する画像処理部を備えている。   When X-ray imaging is performed using a grid, a periodic moire pattern of a striped pattern appears due to a difference between the resolution (pixel pitch) of the X-ray detection unit and the pitch of the grid (interval between shielding units). . The X-ray imaging apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-152467 performs a Fourier transform on an X-ray image to extract harmonic components of a moiré pattern, and removes the first to fourth harmonic components. The image processing unit includes an image processing unit that outputs an X-ray processed image from which the moiré pattern has been removed.

特開2002−152467号公報JP-A-2002-152467

しかしながら、モアレパターンの高調波成分を除去する際には、モアレ以外の画像成分も一緒に除去されてしまうため、X線画像の分解能が劣化してしまうという問題点がある。   However, when removing the harmonic component of the moiré pattern, image components other than the moiré are also removed, which causes a problem that the resolution of the X-ray image is deteriorated.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、モアレパターンの高調波成分の除去によってX線画像の分解能を不必要に劣化させることを抑制することが可能なX線撮影装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to unnecessarily degrade the resolution of an X-ray image by removing harmonic components of a moire pattern. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of suppressing the above.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線照射部と、被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線検出部の検出面側に配置され、散乱したX線を除去するグリッドと、X線検出部により得られたX線画像に映り込んだグリッドに起因するモアレパターンの除去処理を行い、除去処理後のX線処理画像を出力する画像処理部とを備え、画像処理部は、X線画像のうちからモアレパターンを構成する高調波成分を抽出し、1次の高調波成分としての第1高調波成分よりも高次の2次または3次の高次高調波成分の強度に応じて、高次高調波成分の強度を高次高調波成分の近傍の周波数成分の強度により除算して算出される比である相対強度が、閾値以上のピークを有する場合、除去処理の内容を変更するように構成されている。 In order to achieve the above object, an X-ray imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes an X-ray irradiator that irradiates an X-ray to a subject, an X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject, , A grid arranged on the detection surface side of the X-ray detection unit to remove scattered X-rays, and a moire pattern removal process caused by the grid reflected in the X-ray image obtained by the X-ray detection unit, An image processing unit that outputs an X-ray processed image after the removal processing. The image processing unit extracts a harmonic component forming a moiré pattern from the X-ray image, and extracts a harmonic component as a first-order harmonic component. In accordance with the intensity of the second or third higher harmonic component higher than the first harmonic component, the intensity of the higher harmonic component is divided by the intensity of the frequency component near the higher harmonic component. When the calculated relative intensity has a peak equal to or greater than the threshold It is configured to change the contents of the removal process.

この発明の一の局面によるX線撮影装置では、上記のように、X線画像のうちからモアレパターンを構成する高調波成分を抽出し、1次の高調波成分としての第1高調波成分よりも高次の2次または3次の高次高調波成分の強度に応じて、除去処理の内容を変更する画像処理部を設ける。これにより、2次または3次の高次高調波成分を除去することによる分解能の劣化の影響と、除去しない場合のモアレパターンの映り込みによる画質の劣化の影響とを勘案して、たとえば高次高調波成分を除去するか否かを個々のX線画像中の高次高調波成分の強度に応じて変更することができる。その結果、除去する必要がない高次高調波成分を除去しないことが可能となるので、モアレパターンの高調波成分の除去によってX線画像の分解能を不必要に劣化させることを抑制することができる。なお、4次以上の高調波成分についてはそもそも映り込みの影響が低いため、除去する必要がない。   In the X-ray imaging apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, a harmonic component constituting a moiré pattern is extracted from an X-ray image, and a first harmonic component as a first harmonic component is extracted. Also, an image processing unit for changing the content of the removal processing is provided according to the intensity of the second or third higher harmonic component of the higher order. By taking into account the influence of the degradation of the resolution due to the removal of the second or third higher harmonic component and the influence of the deterioration of the image quality due to the reflection of the moiré pattern without removal, for example, Whether or not to remove the harmonic component can be changed according to the intensity of the higher harmonic component in each X-ray image. As a result, it becomes possible not to remove high-order harmonic components that do not need to be removed, so that it is possible to suppress unnecessary degradation of the resolution of the X-ray image due to removal of the harmonic components of the moire pattern. . It is not necessary to remove fourth-order or higher harmonic components because the influence of reflection is low in the first place.

上記一の局面によるX線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、高次高調波成分の強度に応じて、高次高調波成分および高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する第1除去処理と、高次高調波成分を除去せずに高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する第2除去処理とを切り替えるように構成されている。このように構成すれば、高次高調波成分の強度が高い場合には第1除去処理によって高次高調波成分を除去することができ、高次高調波成分の強度が高くない場合には第2除去処理によって高次高調波成分を残しておくことができる。また、除去処理を切り替える構成であっても、高次高調波成分よりも低次の高調波成分は除去することができるので、モアレパターンの映り込みを効果的に除去することができる。   In the X-ray imaging apparatus according to the one aspect, preferably, the image processing unit generates a higher-order harmonic component and a higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component according to the intensity of the higher-order harmonic component. It is configured to switch between a first removal process for removing and a second removal process for removing higher harmonic components lower than the higher harmonic components without removing the higher harmonic components. According to this structure, when the intensity of the high-order harmonic component is high, the high-order harmonic component can be removed by the first removal processing, and when the intensity of the high-order harmonic component is not high, the first removal process can be performed. High order harmonic components can be left by the 2 removal processing. Further, even in a configuration in which the removal processing is switched, higher-order harmonic components than lower-order harmonic components can be removed, so that reflection of a moire pattern can be effectively removed.

この場合、好ましくは、高次高調波成分は第3高調波成分であり、第1除去処理は、第1高調波成分、第2高調波成分および第3高調波成分を除去する除去処理であり、第2除去処理は、第3高調波成分を除去せずに第1高調波成分および第2高調波成分を除去する除去処理である。ここで、高調波成分は高次になるほど映り込みの影響が小さくなる。そのため、相対的に映り込みの影響の大きい第1高調波成分および第2高調波成分を確実に除去しつつ、第3高調波成分については、強度に応じてケースバイケースで除去するか否かを選択することができるので、モアレパターンの除去処理に起因する分解能の低下を効果的に抑制しつつ、モアレパターンの映り込みを効果的に除去することが可能となる。   In this case, preferably, the higher harmonic component is a third harmonic component, and the first removal process is a removal process for removing the first harmonic component, the second harmonic component, and the third harmonic component. The second removal process is a removal process for removing the first harmonic component and the second harmonic component without removing the third harmonic component. Here, the higher the harmonic component, the less the influence of the reflection. Therefore, while reliably removing the first harmonic component and the second harmonic component, which are relatively greatly affected by the reflection, whether or not the third harmonic component is removed on a case-by-case basis depending on the intensity. Can be selected, so that reflection of the moiré pattern can be effectively removed while effectively suppressing a decrease in resolution due to the moiré pattern removal processing.

上記高次高調波成分の強度に応じて第1除去処理と第2除去処理とを切り替える構成において、好ましくは、画像処理部は、高次高調波成分が近傍の周波数成分と比較して閾値以上の相対強度のピークを有する場合に、第1除去処理を行い、高次高調波成分が閾値未満の相対強度のピークを有する場合に、第2除去処理を行うように構成されている。このように構成すれば、高次高調波成分の強度に応じた除去の必要性を、閾値を用いて容易に判断することができる。そして、適切な閾値を設定することによって、容易に、高次高調波成分を除去する第1除去処理と高次高調波成分を除去しない第2除去処理とを必要性に応じて切り替えることが可能となる。   In the configuration in which the first removal processing and the second removal processing are switched in accordance with the intensity of the high-order harmonic component, preferably, the image processing unit includes a high-order harmonic component that is equal to or more than a threshold as compared with a nearby frequency component. The first removal processing is performed when the relative intensity has the peak of the relative intensity, and the second removal processing is performed when the high-order harmonic component has the relative intensity peak less than the threshold. With this configuration, the necessity of removal according to the intensity of the higher-order harmonic component can be easily determined using the threshold. Then, by setting an appropriate threshold value, it is possible to easily switch between the first removal processing for removing high-order harmonic components and the second removal processing for not removing high-order harmonic components as necessary. Becomes

この場合、好ましくは、画像処理部は、閾値の設定値を変更可能に構成されている。ここで、高次高調波成分を除去するか否かの閾値は、X線撮影装置の装置構成(X線照射部およびX線検出部の特性やグリッドのピッチなど)によって異なってくる。そのため、閾値の設定値を変更可能にすることによって、たとえば装置構成が変更された場合や、仕様の異なるX線撮影装置の間においても、閾値の設定値を変更するだけで画像処理部を共通化することができるとともに、閾値の最適化を行うことが容易となる。   In this case, preferably, the image processing unit is configured to be able to change the set value of the threshold. Here, the threshold value for determining whether or not to remove high-order harmonic components differs depending on the device configuration of the X-ray imaging device (characteristics of the X-ray irradiator and X-ray detector, grid pitch, and the like). Therefore, by making the set value of the threshold value changeable, the image processing unit can be shared only by changing the set value of the threshold value, for example, when the apparatus configuration is changed or between X-ray imaging apparatuses having different specifications. In addition, the threshold value can be easily optimized.

上記一の局面によるX線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、高次高調波成分よりも低次の高調波成分が除去された除去画像に対して、高次高調波成分の抽出を行い、高次高調波成分の強度に応じて除去画像に対する除去処理の内容を変更するように構成されている。このように構成すれば、低次の高調波成分を除去した後で高次高調波成分が抽出されるので、低次(1次および2次、または1次)の高調波成分の一部を高次高調波成分として誤認識したり、低次の高調波成分に紛れて高次高調波成分を見逃したりすることを抑制することができる。その結果、より確実に高次高調波成分を抽出して適切な除去処理を実行することができる。   In the X-ray imaging apparatus according to the one aspect, preferably, the image processing unit extracts a high-order harmonic component from the removed image from which a higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component has been removed. Then, the content of the removal processing on the removed image is changed according to the intensity of the higher-order harmonic component. According to this structure, since the high-order harmonic components are extracted after removing the low-order harmonic components, a part of the low-order (first and second-order or first-order) harmonic components is removed. It is possible to suppress erroneous recognition as a higher-order harmonic component and omission of a higher-order harmonic component due to being mixed with a lower-order harmonic component. As a result, higher-order harmonic components can be more reliably extracted and appropriate removal processing can be performed.

上記一の局面によるX線撮影装置において、好ましくは、画像処理部は、高次高調波成分のピーク周波数の推定値を含む周波数範囲において高次高調波成分の抽出を行うように構成され、画像処理部は、周波数範囲の設定値を変更可能に構成されている。ここで、グリッドのピッチには誤差が存在するため、高次高調波成分のピーク周波数が推定値に一致するとは限らない。そのため、ピーク周波数の推定値を含む周波数範囲において高次高調波成分の抽出を行うことにより、より確実に高次高調波成分が抽出できるようになる。また、抽出を行うための周波数範囲は、X線撮影装置の装置構成(X線照射部およびX線検出部の特性やグリッドのピッチなど)によって異なってくる。そのため、周波数範囲の設定値を変更可能にすることによって、たとえば装置構成が変更された場合や、仕様の異なるX線撮影装置の間においても、周波数範囲の設定値を変更するだけで画像処理部を共通化することができるようになる。   In the X-ray imaging apparatus according to the one aspect, preferably, the image processing unit is configured to extract the high-order harmonic component in a frequency range including the estimated value of the peak frequency of the high-order harmonic component, The processing unit is configured to be able to change the set value of the frequency range. Here, since there is an error in the grid pitch, the peak frequency of the higher-order harmonic component does not always match the estimated value. Therefore, by extracting the higher-order harmonic components in the frequency range including the estimated value of the peak frequency, the higher-order harmonic components can be more reliably extracted. Further, the frequency range for performing the extraction differs depending on the device configuration of the X-ray imaging device (the characteristics of the X-ray irradiator and the X-ray detector, the pitch of the grid, etc.). Therefore, by making the setting value of the frequency range changeable, the image processing unit can be changed only by changing the setting value of the frequency range, for example, when the apparatus configuration is changed or between X-ray imaging apparatuses having different specifications. Can be standardized.

上記のように、本発明によれば、モアレパターンの高調波成分の除去によってX線画像の分解能を不必要に劣化させることを抑制することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the resolution of an X-ray image from being unnecessarily deteriorated due to removal of a harmonic component of a moiré pattern.

本発明の一実施形態によるX線撮影装置の全体構成を示した模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. X線画像を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an X-ray image. X線画像に対するフーリエ変換結果の一例を示した周波数スペクトルである。7 is a frequency spectrum showing an example of a Fourier transform result for an X-ray image. 除去画像に対するフーリエ変換結果の一例を示した周波数スペクトルである。9 is a frequency spectrum showing an example of a Fourier transform result for a removed image. 画像処理部による第1除去処理および第2除去処理を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a first removal process and a second removal process by an image processing unit. 周波数範囲における周波数区分毎のスペクトル強度の例1を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example 1 of spectrum intensity for each frequency division in a frequency range. 周波数範囲における周波数区分毎のスペクトル強度の例2を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a second example of the spectrum intensity for each frequency division in the frequency range. 注目画素の輝度変化量の取得方法を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of obtaining a luminance change amount of a target pixel. 区画領域を単位とする輝度変化量の取得方法を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for describing a method of acquiring a luminance change amount in units of a section area. 第1除去処理により生成されるX線処理画像を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an X-ray processed image generated by a first removal process. 本発明の一実施形態によるX線撮影装置のX線画像処理を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining X-ray image processing of the X-ray imaging apparatus according to one embodiment of the present invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(X線撮影装置の構成)
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態によるX線撮影装置100の全体構成について説明する。
(Configuration of X-ray imaging apparatus)
First, an overall configuration of an X-ray imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本実施形態によるX線撮影装置100は、被検体PにX線を照射し、被検体Pを透過したX線を検出することにより、被検体Pの内部の透過像としてのX線画像を撮影する装置である。本実施形態によるX線撮影装置100は、医療分野の臨床診断に用いるX線診断装置(医用X線装置)である。被検体Pは、主としてヒト(患者)である。   As shown in FIG. 1, the X-ray imaging apparatus 100 according to the present embodiment irradiates the subject P with X-rays and detects the X-rays transmitted through the subject P, thereby forming a transmitted image inside the subject P. This is an apparatus for capturing an X-ray image as a target. The X-ray imaging apparatus 100 according to the present embodiment is an X-ray diagnostic apparatus (medical X-ray apparatus) used for clinical diagnosis in the medical field. The subject P is mainly a human (patient).

X線撮影装置100は、被検体PにX線を照射するX線照射部1と、被検体Pを透過したX線を検出するX線検出部2と、X線検出部2の検出面側に配置され、散乱したX線を除去するグリッド3とを備えている。   The X-ray imaging apparatus 100 includes an X-ray irradiator 1 that irradiates the subject P with X-rays, an X-ray detector 2 that detects X-rays transmitted through the subject P, and a detection surface side of the X-ray detector 2. And a grid 3 for removing scattered X-rays.

X線照射部1とX線検出部2とは、それぞれ、被検体Pが載置される天板4を挟んで対向するように配置されている。グリッド3は、X線検出部2と天板4との間の位置に配置されている。X線照射部1、X線検出部2およびグリッド3は、移動機構5に移動可能に支持されている。天板4は、天板駆動部6により水平方向に移動可能である。被検体Pの関心領域を撮影できるように、移動機構5および天板駆動部6を介してX線照射部1、X線検出部2、グリッド3および天板4が移動される。X線撮影装置100は、移動機構5および天板駆動部6を制御する制御部7を備えている。   The X-ray irradiator 1 and the X-ray detector 2 are arranged to face each other with the top plate 4 on which the subject P is placed interposed therebetween. The grid 3 is arranged at a position between the X-ray detector 2 and the top 4. The X-ray irradiator 1, the X-ray detector 2, and the grid 3 are movably supported by a moving mechanism 5. The top 4 can be moved in the horizontal direction by the top driving unit 6. The X-ray irradiator 1, the X-ray detector 2, the grid 3, and the top 4 are moved via the moving mechanism 5 and the top drive 6 so that the region of interest of the subject P can be imaged. The X-ray imaging apparatus 100 includes a control unit 7 that controls the moving mechanism 5 and the top driving unit 6.

X線照射部1は、電力供給によってX線を発生するX線管1aを含み、図示しない高電圧発生部に接続されている。X線管1aは、X線出射方向をX線検出部2の検出面に向けて配置されている。X線照射部1は、制御部7に接続されている。制御部7は、管電圧、管電流およびX線照射時間などの予め設定された撮影条件に従ってX線照射部1を制御し、X線管1aからX線を発生させる。   The X-ray irradiator 1 includes an X-ray tube 1a that generates X-rays by supplying power, and is connected to a high-voltage generator (not shown). The X-ray tube 1a is arranged with the X-ray emission direction facing the detection surface of the X-ray detection unit 2. The X-ray irradiator 1 is connected to the controller 7. The controller 7 controls the X-ray irradiator 1 according to preset imaging conditions such as a tube voltage, a tube current, and an X-ray irradiation time, and generates X-rays from the X-ray tube 1a.

X線検出部2は、X線照射部1から照射され、被検体Pを透過したX線を検出し、検出したX線強度に応じた検出信号を出力する。X線検出部2は、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)により構成されている。また、X線撮影装置100は、X線検出部2からX線検出信号を取得して、X線画像21(図2参照)を生成する画像処理部8を備えている。X線検出部2は、所定の解像度のX線画像(検出信号)を画像処理部8に出力する。   The X-ray detector 2 detects X-rays emitted from the X-ray irradiator 1 and transmitted through the subject P, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray intensity. The X-ray detector 2 is configured by, for example, an FPD (Flat Panel Detector). Further, the X-ray imaging apparatus 100 includes an image processing unit 8 that acquires an X-ray detection signal from the X-ray detection unit 2 and generates an X-ray image 21 (see FIG. 2). The X-ray detection unit 2 outputs an X-ray image (detection signal) having a predetermined resolution to the image processing unit 8.

グリッド3は、X線を吸収する鉛製の直線状の遮蔽部を、微小な間隔(スリット)を隔てて配列した格子状部材である。グリッド3は、たとえば遮蔽部がX線画像21の縦方向(図2のY方向)に沿って延び、横方向に所定のピッチで並ぶように配置される。   The grid 3 is a grid-like member in which linear shielding portions made of lead that absorb X-rays are arranged at a minute interval (slit). The grid 3 is arranged such that, for example, the shielding portions extend in the vertical direction (Y direction in FIG. 2) of the X-ray image 21 and are arranged at a predetermined pitch in the horizontal direction.

制御部7は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などにより構成され、CPUが所定の制御プログラムを実行することにより、X線撮影装置100の各部を制御する制御部として機能する。制御部7は、X線照射部1の制御や、移動機構5および天板駆動部6の駆動制御を行う。   The control unit 7 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU executes a predetermined control program to control each unit of the X-ray imaging apparatus 100. Functions as a control unit for controlling. The control unit 7 controls the X-ray irradiation unit 1 and controls the driving of the moving mechanism 5 and the top plate driving unit 6.

X線撮影装置100は、表示部9、操作部10および記憶部11を備える。表示部9は、たとえば液晶ディスプレイなどのモニタである。操作部10は、たとえばキーボードおよびマウス、タッチパネルまたは他のコントローラーなどを含んで構成される。記憶部11は、たとえばハードディスクドライブなどの記憶装置により構成される。制御部7は、画像処理部8により生成された画像を表示部9に表示させる制御を行うように構成されている。また、制御部7は、操作部10を介した入力操作を受け付けるように構成されている。X線画像21の撮影条件は、操作部10を介して、または記憶部11から読み出されることにより、撮影前に制御部7に予め設定される。また、制御部7は、画像データ、撮影条件および各種の設定値を記憶部11に記憶させるように構成されている。   The X-ray imaging apparatus 100 includes a display unit 9, an operation unit 10, and a storage unit 11. The display unit 9 is a monitor such as a liquid crystal display. The operation unit 10 is configured to include, for example, a keyboard and a mouse, a touch panel, or another controller. The storage unit 11 is configured by a storage device such as a hard disk drive. The control unit 7 is configured to perform control for displaying the image generated by the image processing unit 8 on the display unit 9. The control unit 7 is configured to receive an input operation via the operation unit 10. The imaging conditions of the X-ray image 21 are preset in the control unit 7 before imaging by being read via the operation unit 10 or from the storage unit 11. Further, the control unit 7 is configured to cause the storage unit 11 to store image data, photographing conditions, and various setting values.

画像処理部8は、たとえば、制御部7と共通のCPU、ROMおよびRAMなどにより構成される。すなわち、画像処理部8は、CPUに画像処理プログラムを実行させることによりソフトウェア上で構成される。画像処理部8は、制御部7とは別個の専用のハードウェア(プロセッサ)により構成されてもよい。   The image processing unit 8 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like that are common to the control unit 7. That is, the image processing unit 8 is configured on software by causing the CPU to execute an image processing program. The image processing unit 8 may be configured by dedicated hardware (processor) separate from the control unit 7.

画像処理部8は、図2に示すように、X線検出部2により得られたX線画像21に映り込んだグリッド3に起因するモアレパターンMPの除去処理を行い、除去処理後のX線処理画像22(図5参照)を制御部7に出力するように構成されている。画像処理部8により処理されたX線処理画像22が、表示部9に表示されるとともに、記憶部11に記憶される。   As shown in FIG. 2, the image processing unit 8 performs a removal process of the moire pattern MP caused by the grid 3 reflected on the X-ray image 21 obtained by the X-ray detection unit 2, and the X-ray after the removal process It is configured to output the processed image 22 (see FIG. 5) to the control unit 7. The X-ray processed image 22 processed by the image processing unit 8 is displayed on the display unit 9 and stored in the storage unit 11.

(モアレパターンの除去処理)
以下、図2〜図10を参照して、画像処理部8によるモアレパターンの除去処理について説明する。
(Moire pattern removal processing)
Hereinafter, the moire pattern removal processing by the image processing unit 8 will be described with reference to FIGS.

本実施形態では、図2に示すように、画像処理部8は、X線画像21のうちからモアレパターンMPを構成する高調波成分を抽出する。モアレパターンMPは、X線検出部2の解像度(画素ピッチ)とグリッド3のピッチ(遮蔽部同士の間隔)との相違に起因してX線画像21に映り込む周期的な縞模様である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the image processing unit 8 extracts a harmonic component constituting the moiré pattern MP from the X-ray image 21. The moiré pattern MP is a periodic stripe pattern reflected on the X-ray image 21 due to the difference between the resolution (pixel pitch) of the X-ray detection unit 2 and the pitch of the grid 3 (interval between shielding portions).

モアレパターンMPは、グリッド3の遮蔽部の方向(図2ではY方向)に沿って延びる縞模様として形成される。画像処理部8は、モアレパターンMPが映り込んだX線画像21に対して、モアレパターンMPの縞と直交するX方向に1次元のフーリエ変換を行う。フーリエ変換により、図3に示すようなX線画像21のスペクトル強度分布が得られる。   The moiré pattern MP is formed as a stripe pattern extending along the direction of the shielding portion of the grid 3 (Y direction in FIG. 2). The image processing unit 8 performs a one-dimensional Fourier transform on the X-ray image 21 on which the moiré pattern MP is reflected in the X direction orthogonal to the stripes of the moiré pattern MP. By the Fourier transform, a spectral intensity distribution of the X-ray image 21 as shown in FIG. 3 is obtained.

画像処理部8は、1次の高調波成分としての第1高調波成分31よりも高次の2次または3次の高次高調波成分の強度に応じて、除去処理の内容を変更するように構成されている。本実施形態では、画像処理部8は、第3高調波成分33の強度に応じて、除去処理の内容を変更するように構成されている例について説明する。第3高調波成分33は、特許請求の範囲の「高次高調波成分」の一例である。   The image processing unit 8 changes the content of the removal processing in accordance with the intensity of the second or third higher harmonic component higher than the first harmonic component 31 as the first harmonic component. Is configured. In the present embodiment, an example in which the image processing unit 8 is configured to change the content of the removal processing according to the intensity of the third harmonic component 33 will be described. The third harmonic component 33 is an example of the “higher harmonic component” in the claims.

以下、除去処理の各段階について詳細に説明する。   Hereinafter, each stage of the removal processing will be described in detail.

〈高調波成分の抽出〉
画像処理部8は、スペクトルのピークを検出することにより、高調波成分を検出する。画像処理部8は、図3に示すように、第1高調波成分31、第2高調波成分32、第3高調波成分33をそれぞれ抽出する。
<Extraction of harmonic components>
The image processing unit 8 detects a harmonic component by detecting a peak of the spectrum. The image processing unit 8 extracts a first harmonic component 31, a second harmonic component 32, and a third harmonic component 33, respectively, as shown in FIG.

本実施形態の一例として、X線検出部2の解像度は、たとえば139μmの画素ピッチを有し、ナイキスト周波数が約3.6[lp/mm]である。また、グリッド3のピッチは、たとえば50[lp/cm]=5[lp/mm]である。この場合、ナイキスト周波数よりも高い周波数成分は、ナイキスト周波数を中心に折り返される(いわゆるエリアシング)ため、1次の高調波成分としての第1高調波成分31のピークが2.2[lp/mm]近傍に現れると推定される(すなわち、3.6−(5.0−3.6)=2.2[lp/mm])。   As an example of the present embodiment, the resolution of the X-ray detector 2 has a pixel pitch of, for example, 139 μm, and the Nyquist frequency is about 3.6 [lp / mm]. The pitch of the grid 3 is, for example, 50 [lp / cm] = 5 [lp / mm]. In this case, the frequency component higher than the Nyquist frequency is folded around the Nyquist frequency (so-called aliasing), so that the peak of the first harmonic component 31 as the first harmonic component is 2.2 [lp / mm]. ] (That is, 3.6- (5.0-3.6) = 2.2 [lp / mm]).

なお、グリッド3のピッチには誤差が存在するため、厳密に第1高調波成分31が2.2[lp/mm]に現れるとは限らない。そのため、画像処理部8は、スペクトル分布から推定値(2.2[lp/mm])近傍で第1高調波成分31のピークを検出する。図3では、第1高調波成分31が約2.0[lp/mm]に現れた例を示している。第2高調波成分32は、第1高調波成分31の2倍の周波数となるため、画像処理部8は、同様に推定値近傍で第2高調波成分32のピークを抽出する。図3では、第2高調波成分32が約3.3[lp/mm]に現れた例を示している。   Since there is an error in the pitch of the grid 3, the first harmonic component 31 does not always appear exactly at 2.2 [lp / mm]. Therefore, the image processing unit 8 detects the peak of the first harmonic component 31 near the estimated value (2.2 [lp / mm]) from the spectral distribution. FIG. 3 shows an example in which the first harmonic component 31 appears at about 2.0 [lp / mm]. Since the second harmonic component 32 has twice the frequency of the first harmonic component 31, the image processing unit 8 similarly extracts the peak of the second harmonic component 32 near the estimated value. FIG. 3 shows an example in which the second harmonic component 32 appears at about 3.3 [lp / mm].

画像処理部8は、第3高調波成分33のピーク周波数の推定値Eを含む周波数範囲Rにおいて第3高調波成分33の抽出を行うように構成されている。本実施形態では、後述するように、第3高調波成分33の抽出に先だって、第1高調波成分31および第2高調波成分32がX線画像21から除去される。   The image processing unit 8 is configured to extract the third harmonic component 33 in a frequency range R including the estimated value E of the peak frequency of the third harmonic component 33. In the present embodiment, the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 are removed from the X-ray image 21 before the extraction of the third harmonic component 33, as described later.

すなわち、画像処理部8は、第3高調波成分33よりも低次の高調波成分(第1高調波成分31および第2高調波成分32)が除去された除去画像23(図5参照)に対して、第3高調波成分33の抽出を行う。画像処理部8は、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23に対してもう一度フーリエ変換を行うことにより、図4に示した除去画像23のスペクトル強度分布を取得する。画像処理部8は、除去画像23のスペクトル強度分布の中から、第3高調波成分33の抽出を行う。   That is, the image processing unit 8 outputs the removed image 23 (see FIG. 5) from which the higher harmonic components (the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32) lower than the third harmonic component 33 have been removed. On the other hand, the third harmonic component 33 is extracted. The image processing unit 8 performs the Fourier transform once again on the removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed, thereby changing the spectral intensity distribution of the removed image 23 shown in FIG. get. The image processing unit 8 extracts the third harmonic component 33 from the spectral intensity distribution of the removed image 23.

第3高調波成分33のピーク周波数は、第1高調波成分31の3倍の周波数となる。画像処理部8は、第3高調波成分33のピーク周波数を算出し、ナイキスト周波数での折り返し(エリアシング)を考慮して、推定値Eを算出する。たとえば、図3では、第1高調波成分31の周波数が約2.0[lp/mm]であるので、第3高調波成分33の周波数は約6.0[lp/mm]になる。ナイキスト周波数(約3.6[lp/mm])での折り返しを考慮すると、推定値E=3.6−(6.0−3.6)=1.2[lp/mm]となる。   The peak frequency of the third harmonic component 33 is three times the frequency of the first harmonic component 31. The image processing unit 8 calculates the peak frequency of the third harmonic component 33, and calculates the estimated value E in consideration of the aliasing at the Nyquist frequency. For example, in FIG. 3, since the frequency of the first harmonic component 31 is about 2.0 [lp / mm], the frequency of the third harmonic component 33 is about 6.0 [lp / mm]. Considering the return at the Nyquist frequency (approximately 3.6 [lp / mm]), the estimated value E = 3.6- (6.0-3.6) = 1.2 [lp / mm].

画像処理部8は、スペクトルにおける推定値Eの両側に所定幅で設定した周波数範囲Rにおいて、第3高調波成分33の抽出を行う。本実施形態では、周波数範囲Rは、たとえば、スペクトルにおける推定値Eの両側に0.2[lp/mm]の範囲(1.2[lp/mm]を中心とする1.0[lp/mm]以上1.4[lp/mm]以下の周波数範囲)に設定されている。なお、本実施形態では、画像処理部8は、周波数範囲Rの設定値を変更可能に構成されている。画像処理部8は、たとえば操作部10を介した操作入力や記憶部11からの設定値読み出しなどにより、周波数範囲Rの設定値を変更する。   The image processing unit 8 extracts the third harmonic component 33 in a frequency range R set with a predetermined width on both sides of the estimated value E in the spectrum. In the present embodiment, the frequency range R is, for example, 1.0 [lp / mm] centered on a range of 0.2 [lp / mm] (1.2 [lp / mm]) on both sides of the estimated value E in the spectrum. ] To 1.4 [lp / mm] or less. In the present embodiment, the image processing unit 8 is configured to be able to change the set value of the frequency range R. The image processing unit 8 changes the set value of the frequency range R by, for example, inputting an operation via the operation unit 10 or reading a set value from the storage unit 11.

設定した周波数範囲Rにおけるピークが、第3高調波成分33として検出される。図3および図4では、第3高調波成分33が約1.29[lp/mm]に現れた例を示している。   The peak in the set frequency range R is detected as the third harmonic component 33. 3 and 4 show an example in which the third harmonic component 33 appears at about 1.29 [lp / mm].

〈高調波成分の除去処理〉
本実施形態では、画像処理部8は、高次高調波成分(第3高調波成分33)の強度に応じて、第1除去処理と第2除去処理とを切り替えるように構成されている。
<Harmonic component removal processing>
In the present embodiment, the image processing unit 8 is configured to switch between the first removal processing and the second removal processing according to the intensity of the higher-order harmonic component (the third harmonic component 33).

第1除去処理は、高次高調波成分(第3高調波成分33)および高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する除去処理である。すなわち、本実施形態では、第1除去処理は、第1高調波成分31、第2高調波成分32および第3高調波成分33を除去する除去処理である。   The first removal processing is a removal processing for removing a higher-order harmonic component (third harmonic component 33) and a higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component. That is, in the present embodiment, the first removal process is a removal process for removing the first harmonic component 31, the second harmonic component 32, and the third harmonic component 33.

第2除去処理は、高次高調波成分(第3高調波成分33)を除去せずに高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する除去処理である。すなわち、本実施形態では、第2除去処理は、第3高調波成分33を除去せずに第1高調波成分31および第2高調波成分32を除去する除去処理である。   The second removal process is a removal process that removes a higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component without removing the higher-order harmonic component (the third harmonic component 33). That is, in the present embodiment, the second removal process is a removal process for removing the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 without removing the third harmonic component 33.

このように、画像処理部8は、第1除去処理および第2除去処理のいずれの処理を行う場合でも第1高調波成分31および第2高調波成分32を除去する。第1高調波成分31および第2高調波成分32を除去する場合、画像処理部8は、図3に示したフーリエ変換結果(スペクトル強度分布)から、第1高調波成分31および第2高調波成分32のスペクトルに対応するフィルタをそれぞれ作成する。画像処理部8は、作成したフィルタを用いて第1高調波成分31および第2高調波成分32をそれぞれ抽出し、抽出された第1高調波成分31および第2高調波成分32をモアレパターンMPが映り込んだX線画像21から減算する。これにより、第1高調波成分31および第2高調波成分32がX線画像21から除去され、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23が得られる。なお、第3高調波成分33の抽出は、上記のように除去画像23に対するフーリエ変換結果に基づいて行われる。   As described above, the image processing unit 8 removes the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 regardless of whether the first removal process or the second removal process is performed. When removing the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32, the image processing unit 8 calculates the first harmonic component 31 and the second harmonic component from the Fourier transform result (spectral intensity distribution) shown in FIG. A filter corresponding to the spectrum of the component 32 is created. The image processing unit 8 extracts the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 using the created filter, and converts the extracted first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 into the moire pattern MP. Is subtracted from the reflected X-ray image 21. As a result, the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 are removed from the X-ray image 21, and a removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed is obtained. Note that the extraction of the third harmonic component 33 is performed based on the Fourier transform result for the removed image 23 as described above.

画像処理部8は、第1除去処理では第3高調波成分33を除去し、第2除去処理では第3高調波成分33を除去しない。したがって、第2除去処理の場合、図5に示したように、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23がX線処理画像22として出力される。第1除去処理の内容については、後述する。第1除去処理を行うか、第2除去処理を行うかは、フーリエ変換結果(スペクトル強度分布)における第3高調波成分33のピークの相対強度に依存する。   The image processing unit 8 removes the third harmonic component 33 in the first removal process and does not remove the third harmonic component 33 in the second removal process. Therefore, in the case of the second removal processing, the removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed is output as the X-ray processed image 22, as shown in FIG. The details of the first removal processing will be described later. Whether to perform the first removal processing or the second removal processing depends on the relative intensity of the peak of the third harmonic component 33 in the Fourier transform result (spectral intensity distribution).

具体的には、画像処理部8は、第3高調波成分33が近傍の周波数成分と比較して閾値TH(図4参照)以上の相対強度のピークを有する場合に、第1除去処理を行い、第3高調波成分33が閾値TH未満の相対強度のピークを有する場合に、第2除去処理を行うように構成されている。   Specifically, the image processing unit 8 performs the first removal processing when the third harmonic component 33 has a relative intensity peak equal to or higher than the threshold TH (see FIG. 4) as compared with the nearby frequency component. , When the third harmonic component 33 has a peak of relative intensity less than the threshold value TH, the second removal processing is performed.

たとえば、画像処理部8は、第3高調波成分33を抽出した周波数範囲Rを、複数の周波数区分に分割し、各周波数区分におけるスペクトル強度を取得する。そして、画像処理部8は、近傍の周波数成分との比較として、隣接する周波数区分に対するスペクトルの相対強度が閾値TH以上か否かを判断する。   For example, the image processing unit 8 divides the frequency range R from which the third harmonic component 33 has been extracted into a plurality of frequency sections, and acquires the spectrum intensity in each frequency section. Then, the image processing unit 8 determines whether or not the relative intensity of the spectrum with respect to the adjacent frequency division is equal to or more than the threshold value TH as a comparison with the nearby frequency component.

図6に示す例1では、1.00[lp/mm]から1.40[lp/mm]までの8区分に周波数範囲Rを分割した例を示している。区分数は、8以外の数でもよい。画像処理部8は、各周波数区分のうち、着目した周波数区分におけるスペクトル強度と、隣接する(周波数が低い側の)周波数区分におけるスペクトル強度との比(パーセンテージ)を相対強度として算出する。そして、画像処理部8は、各周波数区分のうちで、相対強度が閾値TH以上となる区分が存在すれば第1除去処理を行い、閾値TH以上となる区分が存在しない場合に第2除去処理を行う。   In the example 1 shown in FIG. 6, the frequency range R is divided into eight sections from 1.00 [lp / mm] to 1.40 [lp / mm]. The number of sections may be a number other than eight. The image processing unit 8 calculates, as relative intensity, a ratio (percentage) between the spectrum intensity in the frequency segment of interest and the spectrum intensity in the adjacent (lower frequency) frequency segment among the frequency segments. Then, the image processing unit 8 performs the first removal processing if there is a section whose relative intensity is equal to or greater than the threshold TH among the frequency sections, and performs the second removal processing if there is no section whose relative intensity is equal to or greater than the threshold TH. I do.

本実施形態では、相対強度の閾値THは、たとえば、120%に設定されている。なお、本実施形態では、画像処理部8は、閾値THの設定値を変更可能に構成されている。画像処理部8は、たとえば操作部10を介した操作入力や記憶部11からの設定値読み出しなどにより、閾値THの設定値を変更する。   In the present embodiment, the threshold value TH of the relative intensity is set to, for example, 120%. In the present embodiment, the image processing unit 8 is configured to be able to change the set value of the threshold value TH. The image processing unit 8 changes the set value of the threshold value TH, for example, by an operation input via the operation unit 10 or by reading the set value from the storage unit 11.

図6に示す例1では、1.29[lp/mm]の周波数区分において、相対強度が146%(>120%)となっており、相対強度が閾値TH以上となる区分が存在している。そのため、例1の場合には、画像処理部8は、第3高調波成分33を除去する第1除去処理(図5参照)を選択する。例1は、第1高調波成分31および第2高調波成分32を除去しても、第3高調波成分33に起因するモアレパターンMPが画像に映り込んでいると判断できるため、第3高調波成分33を除去した方が画像の視認性が向上すると判断できるケースに相当する。   In Example 1 shown in FIG. 6, in the frequency division of 1.29 [lp / mm], the relative intensity is 146% (> 120%), and there is a division where the relative intensity is equal to or more than the threshold value TH. . Therefore, in the case of Example 1, the image processing unit 8 selects the first removal processing (see FIG. 5) for removing the third harmonic component 33. In Example 1, even if the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 are removed, it can be determined that the moire pattern MP caused by the third harmonic component 33 is reflected in the image. This corresponds to a case where it can be determined that removing the wave component 33 improves the visibility of the image.

なお、図7に示す例2では、いずれの周波数区分においても閾値TH(120%)以上となる区分が存在していない。そのため、例2の場合には、画像処理部8は、第3高調波成分33を除去しない第2除去処理(図5参照)を選択する。すなわち、画像処理部8は、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23をX線処理画像22として出力する。この例2は、第3高調波成分33が、X線処理画像22を見た場合に画像の視認性を低下させるほどの強度を有していないことを表している。つまり、例2は、第3高調波成分33に起因するモアレパターンMPが画像にほとんど映り込んでいないと判断できるため、第3高調波成分33を除去しない方が、除去処理に伴う不必要な分解能の劣化が抑制されると判断できるケースに相当する。なお、図3および図4では、第3高調波成分33の強度が大きい例(図6の例1に相当)を示している。   Note that, in Example 2 shown in FIG. 7, there is no section having a threshold value TH (120%) or more in any frequency section. Therefore, in the case of Example 2, the image processing unit 8 selects the second removal processing (see FIG. 5) that does not remove the third harmonic component 33. That is, the image processing unit 8 outputs the removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed as the X-ray processed image 22. Example 2 shows that the third harmonic component 33 does not have such an intensity that the visibility of the image when the X-ray processed image 22 is viewed is reduced. That is, in Example 2, since it can be determined that the moire pattern MP caused by the third harmonic component 33 is hardly reflected in the image, it is unnecessary to remove the third harmonic component 33, which is unnecessary with the removal processing. This corresponds to a case where it can be determined that the resolution degradation is suppressed. FIGS. 3 and 4 show an example in which the intensity of the third harmonic component 33 is large (corresponding to Example 1 in FIG. 6).

このように、本実施形態では、画像処理部8は、第3高調波成分33の強度に応じて、第3高調波成分33の除去を行う第1除去処理と第3高調波成分33の除去を行わない第2除去処理とを切り替える。言い換えると、画像処理部8は、第3高調波成分33に起因するモアレパターンMPのX線画像21(除去画像23)への映り込みの有無を判断し、映り込みの有無に応じて第3高調波成分33を除去するか否かを判断するように構成されている。   As described above, in the present embodiment, the image processing unit 8 performs the first removal processing for removing the third harmonic component 33 and the removal of the third harmonic component 33 in accordance with the intensity of the third harmonic component 33. Is switched to the second removal processing that does not perform. In other words, the image processing unit 8 determines whether or not the moiré pattern MP caused by the third harmonic component 33 is reflected in the X-ray image 21 (removed image 23), and determines the third based on the presence or absence of the reflected light. It is configured to determine whether to remove the harmonic component 33.

次に、第1除去処理の内容について説明する。   Next, the contents of the first removal processing will be described.

第1除去処理において、第1高調波成分31および第2高調波成分32の除去については、上述した通りである。第3高調波成分33については、画像処理部8は、第1高調波成分31および第2高調波成分32とは異なる除去処理を行う。   The removal of the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 in the first removal processing is as described above. For the third harmonic component 33, the image processing unit 8 performs a different removal process from the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32.

具体的には、画像処理部8は、図2に示したように、除去画像23中から輝度変化の小さい平坦領域34を抽出し、平坦領域34に対して第3高調波成分33を除去するとともに、平坦領域34以外の領域35(ハッチング部)では、第3高調波成分33を除去しない処理を行う。すなわち、第1除去処理では、除去画像23の一部(平坦領域34)については第1高調波成分31、第2高調波成分32および第3高調波成分33が除去され、除去画像23の残りの一部(平坦領域34以外の領域35)については第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去されて第3高調波成分33が除去されない。なお、図2はX線画像21を示しているが、平坦領域34および領域35は、X線画像21でも除去画像23でも同一である。   Specifically, as shown in FIG. 2, the image processing unit 8 extracts a flat region 34 having a small luminance change from the removal image 23 and removes the third harmonic component 33 from the flat region 34. At the same time, in a region 35 (hatched portion) other than the flat region 34, a process for not removing the third harmonic component 33 is performed. That is, in the first removal processing, the first harmonic component 31, the second harmonic component 32, and the third harmonic component 33 are removed from a part (the flat region 34) of the removed image 23, and the remaining portion of the removed image 23 is removed. (The region 35 other than the flat region 34) is removed from the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32, and the third harmonic component 33 is not removed. Although FIG. 2 shows the X-ray image 21, the flat region 34 and the region 35 are the same in the X-ray image 21 and the removed image 23.

第3高調波成分33を部分的(局所的)に除去するのは、輝度変化の小さい平坦領域34ではモアレパターンMPが目立つ一方で、平坦領域34以外の領域35(相対的に輝度変化が大きい領域)では認識されにくいためである。これにより、第3高調波成分33を除去する場合でも、画像中で目立つ部分(平坦領域34)に限定して除去処理を行うことにより、X線処理画像22の分解能劣化(視認性低下)を極力抑制することが可能となる。一例として、輝度変化が大きい領域35は、たとえば骨などの構造物が映る領域であり、平坦領域34は、たとえば構造物のない肉の部分が映る領域が相当する。   The reason why the third harmonic component 33 is partially (locally) removed is that the moire pattern MP is conspicuous in the flat region 34 where the luminance change is small, while the region 35 other than the flat region 34 (the luminance change is relatively large). This is because it is difficult to be recognized in the (area). As a result, even when the third harmonic component 33 is removed, degradation of the resolution (decrease in visibility) of the X-ray processed image 22 is reduced by performing the removal process only on a prominent portion (flat region 34) in the image. It is possible to suppress as much as possible. As an example, the region 35 where the luminance change is large is a region where a structure such as a bone is reflected, and the flat region 34 corresponds to a region where a flesh portion without a structure is reflected, for example.

画像処理部8は、平坦領域34については、除去画像23からさらに第3高調波成分33を除去した第3高調波除去画像24を出力し、平坦領域34以外の領域35については、除去画像23を出力する合成画像を作成し、作成した合成画像をX線処理画像22として出力する。   The image processing unit 8 outputs a third harmonic removal image 24 obtained by further removing the third harmonic component 33 from the removal image 23 for the flat region 34, and outputs the removal image 23 for the region 35 other than the flat region 34. Is created, and the created combined image is output as the X-ray processed image 22.

画像処理部8は、図4に示した除去画像23のフーリエ変換結果(スペクトル強度分布)から、第3高調波成分33のスペクトルに対応するフィルタを作成する。画像処理部8は、作成したフィルタを用いて抽出された第3高調波成分33を除去画像23から減算することにより、除去画像23から第3高調波成分33を除去する。その結果、第3高調波除去画像24(図5参照)が取得される。   The image processing unit 8 creates a filter corresponding to the spectrum of the third harmonic component 33 from the Fourier transform result (spectral intensity distribution) of the removed image 23 shown in FIG. The image processing unit 8 removes the third harmonic component 33 extracted from the removed image 23 by using the created filter to remove the third harmonic component 33 from the removed image 23. As a result, a third harmonic removal image 24 (see FIG. 5) is obtained.

また、画像処理部8は、平坦領域34の抽出を行う。画像処理部8は、除去画像23の画素毎に、注目画素36と、注目画素の周囲の画素との輝度変化量を算出する。たとえば、図8に示すように、注目画素36および注目画素36の周囲(上下左右)N個の画素の輝度の加算平均値Aを算出し、注目画素36の輝度Bから加算平均値Aを減算することにより、輝度変化量F1(=|B−A|)を取得する。周囲の画素数Nは、たとえば10画素程度である。画像処理部8は、得られた輝度変化量F1を注目画素36の輝度Bにより除算して、正規化した輝度変化量F2(=|B−A|/B)を取得する。これにより、個々の画素の輝度変化量を共通の基準により評価できるようになる。画像処理部8は、除去画像23の全ての画素について、それぞれ輝度変化量F2を取得する。   Further, the image processing unit 8 extracts the flat region 34. The image processing unit 8 calculates, for each pixel of the removed image 23, the amount of change in luminance between the target pixel 36 and the pixels surrounding the target pixel. For example, as shown in FIG. 8, the average value A of the luminance of the target pixel 36 and the surrounding (upper, lower, left and right) N pixels of the target pixel 36 is calculated, and the average value A is subtracted from the luminance B of the target pixel 36. By doing so, the luminance change amount F1 (= | B−A |) is obtained. The number N of surrounding pixels is, for example, about 10 pixels. The image processing unit 8 divides the obtained luminance change amount F1 by the luminance B of the target pixel 36 to obtain a normalized luminance change amount F2 (= | B−A | / B). As a result, the amount of change in luminance of each pixel can be evaluated based on a common standard. The image processing unit 8 acquires the luminance change amount F2 for each of all the pixels of the removed image 23.

また、画像処理部8は、図9に示すように、除去画像23を複数の区画領域37に分割して、区画領域37内に含まれる画素の輝度変化量F2の値を平滑化する。区画領域37の大きさは、特に制限はないが、たとえば16×16画素などである。画像処理部8は、16×16画素の区画領域37内の各画素の輝度変化量F2の加算平均を行い、加算平均値F3を得る。そして、画像処理部8は、区画領域37内の各画素の輝度変化量を加算平均値F3とする。つまり、16×16画素の区画領域37内の各画素には、共通の輝度変化量F3が与えられる。輝度変化量F3は、区画領域37毎に取得される。   Further, as shown in FIG. 9, the image processing unit 8 divides the removed image 23 into a plurality of divided areas 37 and smoothes the value of the luminance change amount F2 of the pixels included in the divided areas 37. The size of the partition area 37 is not particularly limited, but is, for example, 16 × 16 pixels. The image processing unit 8 performs the averaging of the luminance change amount F2 of each pixel in the 16 × 16 pixel partitioned area 37 to obtain the averaging value F3. Then, the image processing unit 8 sets the luminance change amount of each pixel in the divided area 37 as an average value F3. That is, a common luminance change amount F3 is given to each pixel in the partition area 37 of 16 × 16 pixels. The luminance change amount F3 is obtained for each of the divided areas 37.

画像処理部8は、区画領域37毎に算出した輝度変化量F3に応じて、第3高調波成分33を除去する平坦領域34と平坦領域34以外の領域35(第3高調波成分33を除去しない領域)とを識別する。すなわち、画像処理部8は、輝度変化量F3が変化量閾値未満の場合に平坦領域34とし、輝度変化量F3が変化量閾値以上の場合に平坦領域34以外の領域35とする。各区画領域37(16×16画素)内の画素は共通の輝度変化量F3であるので、画像処理部8は、各区画領域37を単位として、輝度変化量F3の閾値判定(平坦領域34か否かの判断)を行う。なお、除去画像23を複数の区画領域37に分割せずに、除去画像23の画素毎の輝度変化量F2について閾値判定を行ってもよい。   The image processing unit 8 removes the third harmonic component 33 from the flat region 34 and the region 35 other than the flat region 34 (the third harmonic component 33 is removed) according to the luminance change amount F3 calculated for each of the divided regions 37. Area). That is, the image processing unit 8 sets the flat region 34 when the luminance change amount F3 is less than the change amount threshold, and sets the region 35 other than the flat region 34 when the luminance change amount F3 is equal to or more than the change amount threshold. Since the pixels in each of the divided areas 37 (16 × 16 pixels) have the common luminance change amount F3, the image processing unit 8 determines the threshold value of the luminance change amount F3 (the flat area 34 or Is determined). Note that the threshold determination may be performed on the luminance change amount F2 of each pixel of the removed image 23 without dividing the removed image 23 into the plurality of divided areas 37.

以上の処理の結果、画像処理部8は、輝度変化量F3が変化量閾値未満の平坦領域34については、除去画像23から第3高調波成分33を除去した第3高調波除去画像24を出力する。輝度変化量F3が変化量閾値以上の領域(平坦領域34以外の領域)については、画像処理部8は、除去画像23をそのまま出力する。すなわち、図10に示すように、第1除去処理の場合、画像処理部8は、第3高調波除去画像24(平坦領域34)と除去画像23(領域35)との合成画像を作成し、作成した合成画像をX線処理画像22として出力する。この場合、領域35には、第3高調波成分33に起因するモアレパターンMPが残存することになるが、上記の通り輝度変化量が大きいため画像の視認性にほとんど影響しない。図10では、便宜的に、第3高調波成分33に起因する僅かに残存したモアレパターンMPを示す点線部を領域35に図示している。   As a result of the above processing, the image processing unit 8 outputs the third harmonic removal image 24 in which the third harmonic component 33 has been removed from the removal image 23 for the flat region 34 in which the brightness variation F3 is less than the variation threshold. I do. For an area in which the luminance change amount F3 is equal to or larger than the change amount threshold (an area other than the flat area 34), the image processing unit 8 outputs the removed image 23 as it is. That is, as shown in FIG. 10, in the case of the first removal processing, the image processing unit 8 creates a composite image of the third harmonic removal image 24 (the flat region 34) and the removal image 23 (the region 35), The created composite image is output as the X-ray processed image 22. In this case, the moire pattern MP resulting from the third harmonic component 33 remains in the region 35, but has little effect on the visibility of the image because the amount of change in luminance is large as described above. In FIG. 10, for convenience, a dotted line portion indicating the moiré pattern MP slightly remaining due to the third harmonic component 33 is illustrated in the region 35.

(X線撮影装置の処理動作)
次に、図11を参照して、X線撮影装置100の処理動作を説明する。
(Processing operation of X-ray imaging apparatus)
Next, a processing operation of the X-ray imaging apparatus 100 will be described with reference to FIG.

図11のステップS1において、X線画像21が取得される。まず、図1に示した制御部7が、予め設定された撮影条件に従ってX線照射部1からX線を被検体Pに照射させる。被検体Pを透過したX線は、X線検出部2により検出され、画像処理部8が、X線検出部2からX線画像21(図2参照)を取得する。   In step S1 of FIG. 11, an X-ray image 21 is obtained. First, the control unit 7 shown in FIG. 1 irradiates the subject P with X-rays from the X-ray irradiating unit 1 according to a preset imaging condition. The X-ray transmitted through the subject P is detected by the X-ray detection unit 2, and the image processing unit 8 acquires an X-ray image 21 (see FIG. 2) from the X-ray detection unit 2.

ステップS2において、画像処理部8は、X線画像21に対して1次元のフーリエ変換を行い、得られた周波数スペクトル(図3参照)から第1高調波成分31および第2高調波成分32を抽出する。   In step S2, the image processing unit 8 performs one-dimensional Fourier transform on the X-ray image 21, and converts the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 from the obtained frequency spectrum (see FIG. 3). Extract.

ステップS3において、画像処理部8は、抽出した第1高調波成分31および第2高調波成分32をX線画像21から除去し、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23(図5参照)を取得する。   In step S3, the image processing unit 8 removes the extracted first harmonic component 31 and second harmonic component 32 from the X-ray image 21, and removes the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32. The removed image 23 (see FIG. 5) is acquired.

また、ステップS3と並行して、画像処理部8は、ステップS4において、第1高調波成分31のピーク周波数に基づいて、第3高調波成分33のピーク周波数の推定値Eを算出する。   In parallel with step S3, the image processing unit 8 calculates an estimated value E of the peak frequency of the third harmonic component 33 based on the peak frequency of the first harmonic component 31 in step S4.

そして、ステップS5において、除去画像23に対して1次元のフーリエ変換を行い、得られた周波数スペクトル(図4参照)のうち、推定値Eを含む周波数範囲Rにおいて、第3高調波成分33の強度判定を行う。すなわち、画像処理部8は、周波数範囲Rにおいて隣接する周波数区分に対するスペクトルの相対強度が閾値TH以上か否かの判定を行う。   Then, in step S5, one-dimensional Fourier transform is performed on the removed image 23, and in the frequency range R including the estimated value E in the obtained frequency spectrum (see FIG. 4), the third harmonic component 33 Perform strength judgment. That is, the image processing unit 8 determines whether or not the relative intensity of the spectrum with respect to adjacent frequency segments in the frequency range R is equal to or greater than the threshold value TH.

ステップS6において、画像処理部8は、第3高調波成分33の強度判定結果に応じて、第3高調波成分33を除去するか否かを判断する。すなわち、画像処理部8は、第3高調波成分33が閾値TH以上の相対強度のピークを有するか否かに応じて、第3高調波成分33を除去する第1除去処理を行うか、第3高調波成分33を除去しない第2除去処理を行うかを判断する。   In step S6, the image processing unit 8 determines whether to remove the third harmonic component 33 according to the intensity determination result of the third harmonic component 33. That is, the image processing unit 8 performs a first removal process for removing the third harmonic component 33 depending on whether the third harmonic component 33 has a peak of the relative intensity equal to or greater than the threshold value TH, It is determined whether to perform the second removal processing that does not remove the third harmonic component 33.

第3高調波成分33が閾値TH以上の相対強度のピークを有する場合、画像処理部8は、ステップS7において、第3高調波成分33を除去する。すなわち、画像処理部8は、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23に対して、第3高調波成分33を除去することにより、第1除去処理を実行する。   When the third harmonic component 33 has a peak of the relative intensity equal to or larger than the threshold value TH, the image processing unit 8 removes the third harmonic component 33 in step S7. That is, the image processing unit 8 executes the first removal processing by removing the third harmonic component 33 from the removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed. I do.

画像処理部8は、上記の通り、第3高調波成分33を除去画像23から減算することにより、第3高調波除去画像24を取得するとともに、除去画像23中から輝度変化量F3を算出し、輝度変化量F3の閾値判定を行うことにより、平坦領域34を抽出する。そして、画像処理部8は、平坦領域34について第3高調波除去画像24を出力し、平坦領域34以外の領域については除去画像23をそのまま出力した合成画像を、X線処理画像22(図10参照)として作成する。   As described above, the image processing unit 8 obtains the third harmonic removal image 24 by subtracting the third harmonic component 33 from the removal image 23, and calculates the luminance change amount F3 from the removal image 23. The flat region 34 is extracted by performing a threshold determination of the luminance change amount F3. Then, the image processing unit 8 outputs the third harmonic-removed image 24 for the flat region 34, and outputs the removed image 23 for the region other than the flat region 34 as it is to the X-ray processed image 22 (FIG. 10). Reference).

一方、第3高調波成分33の相対強度が閾値TH未満の場合、画像処理部8は、ステップS7をスキップしてステップS8に進む。この場合、画像処理部8は、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23を、X線処理画像22(図5参照)とする。つまり、第3高調波成分33の相対強度が閾値TH未満の場合、画像処理部8は、ステップS7をスキップすることにより、第3高調波成分33を除去しない第2除去処理を実行することになる。   On the other hand, when the relative intensity of the third harmonic component 33 is less than the threshold value TH, the image processing unit 8 skips step S7 and proceeds to step S8. In this case, the image processing unit 8 sets the removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed as the X-ray processed image 22 (see FIG. 5). That is, when the relative intensity of the third harmonic component 33 is less than the threshold value TH, the image processing unit 8 skips step S7 to execute the second removal process that does not remove the third harmonic component 33. Become.

ステップS8において、画像処理部8は、作成したX線処理画像22を表示部9に表示(出力)するとともに、記憶部11に記憶する。画像処理部8がステップS7を実行した場合(第3高調波成分33が閾値TH以上の相対強度のピークを有する場合)、出力されるX線処理画像22は、第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去されるとともに、平坦領域34について第3高調波成分33が除去された合成画像(図10参照)となる。また、画像処理部8がステップS7を実行しなかった場合(第3高調波成分33の相対強度が閾値未満の場合)、出力されるX線処理画像22は、第3高調波成分33は除去せずに第1高調波成分31および第2高調波成分32が除去された除去画像23となる。   In step S8, the image processing unit 8 displays (outputs) the created X-ray processed image 22 on the display unit 9 and stores it in the storage unit 11. When the image processing unit 8 executes step S7 (when the third harmonic component 33 has a peak of the relative intensity equal to or greater than the threshold value TH), the output X-ray processed image 22 includes the first harmonic component 31 and the The combined image is obtained by removing the second harmonic component 32 and removing the third harmonic component 33 from the flat region 34 (see FIG. 10). When the image processing unit 8 does not execute Step S7 (when the relative intensity of the third harmonic component 33 is less than the threshold), the output X-ray processed image 22 removes the third harmonic component 33. A removed image 23 from which the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32 have been removed without performing.

(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of the embodiment)
In the present embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、X線画像21のうちからモアレパターンMPを構成する高調波成分を抽出し、第1高調波成分31よりも高次の第3高調波成分33(3次の高次高調波成分)の強度に応じて、除去処理の内容を変更する画像処理部8を設ける。これにより、第3高調波成分33を除去することによる分解能の劣化の影響と、除去しない場合のモアレパターンMPの映り込みによる画質の劣化の影響とを勘案して、第3高調波成分33を除去するか否かを個々のX線画像21中の第3高調波成分33の強度に応じて変更することができる。その結果、除去する必要がない第3高調波成分33を除去しないことが可能となるので、モアレパターンMPの高調波成分の除去によってX線画像21の分解能を不必要に劣化させることを抑制することができる。   In the present embodiment, as described above, the harmonic components constituting the moiré pattern MP are extracted from the X-ray image 21 and the third harmonic component 33 (third-order component) higher than the first harmonic component 31 is extracted. An image processing unit 8 that changes the content of the removal processing according to the intensity of the higher-order harmonic component of the image is provided. Thus, the third harmonic component 33 is removed in consideration of the influence of the degradation of the resolution due to the removal of the third harmonic component 33 and the degradation of the image quality due to the reflection of the moiré pattern MP when not removed. Whether or not to be removed can be changed according to the intensity of the third harmonic component 33 in each X-ray image 21. As a result, it becomes possible not to remove the third harmonic component 33 that does not need to be removed, so that it is possible to prevent the resolution of the X-ray image 21 from being unnecessarily deteriorated by removing the harmonic component of the moire pattern MP. be able to.

また、本実施形態では、上記のように、第3高調波成分33(高次高調波成分)の強度に応じて、第3高調波成分33および第3高調波成分33よりも低次の高調波成分(第1高調波成分31および第2高調波成分32)を除去する第1除去処理と、第3高調波成分33を除去せずに第3高調波成分33よりも低次の高調波成分を除去する第2除去処理とを切り替える。これにより、第3高調波成分33の強度が高い場合には第1除去処理によって第3高調波成分33を除去することができ、第3高調波成分33の強度が高くない場合には第2除去処理によって第3高調波成分33を残しておくことができる。また、除去処理を切り替える構成であっても、第3高調波成分33よりも低次の高調波成分は除去することができるので、モアレパターンMPの映り込みを効果的に除去することができる。   Further, in the present embodiment, as described above, the third harmonic component 33 and the lower harmonic components lower than the third harmonic component 33 depend on the intensity of the third harmonic component 33 (higher harmonic component). A first removal process for removing wave components (a first harmonic component 31 and a second harmonic component 32), and a lower harmonic than the third harmonic component 33 without removing the third harmonic component 33 Switching between the second removal processing for removing components is performed. Thus, when the intensity of the third harmonic component 33 is high, the third harmonic component 33 can be removed by the first removal processing, and when the intensity of the third harmonic component 33 is not high, the second harmonic component can be removed. The third harmonic component 33 can be left by the removal processing. Further, even in a configuration in which the removal processing is switched, higher-order harmonic components lower than the third harmonic component 33 can be removed, so that reflection of the moiré pattern MP can be effectively removed.

また、上記構成により、相対的に映り込みの影響の大きい第1高調波成分31および第2高調波成分32を確実に除去しつつ、第3高調波成分33については、強度に応じてケースバイケースで除去するか否かを選択することができる。その結果、モアレパターンMPの除去処理に起因する分解能の低下を効果的に抑制しつつ、モアレパターンMPの映り込みを効果的に除去することが可能となる。   Further, with the above-described configuration, the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32, which are relatively greatly affected by the reflection, are reliably removed, and the third harmonic component 33 is changed depending on the intensity. It is possible to select whether or not to remove the case. As a result, it is possible to effectively suppress the reflection of the moiré pattern MP while effectively suppressing the reduction in resolution due to the removal processing of the moiré pattern MP.

特に、低い周波数成分には、モアレパターンMP以外の本来の画像情報が高周波成分と比較して多く含まれることから、上記実施形態で例示したように、第3高調波成分33(約1.29[lp/mm])が第1高調波成分31(約2.0[lp/mm])よりも低い周波数領域に現れる場合、第3高調波成分33を除去する場合の分解能低下が顕著である。このため、第3高調波成分33については強度に応じて除去するか否かを選択することによって、第3高調波成分33を一律で除去する構成と比較して、分解能低下を効果的に抑制することが可能となる。   In particular, since the low frequency component contains more original image information other than the moiré pattern MP than the high frequency component, the third harmonic component 33 (approximately 1.29) as illustrated in the above embodiment. [Lp / mm]) appears in a frequency region lower than the first harmonic component 31 (approximately 2.0 [lp / mm]), the resolution is significantly reduced when the third harmonic component 33 is removed. . For this reason, by selecting whether or not to remove the third harmonic component 33 in accordance with the intensity, the resolution is effectively suppressed from lowering as compared with a configuration in which the third harmonic component 33 is uniformly removed. It is possible to do.

また、本実施形態では、上記のように、第3高調波成分33が近傍の周波数成分と比較して閾値TH以上の相対強度のピークを有する場合に、第1除去処理を行い、第3高調波成分33が閾値TH未満の相対強度のピークを有する場合に、第2除去処理を行う。これにより、第3高調波成分33の強度に応じた除去の必要性を、閾値THを用いて容易に判断することができる。そして、適切な閾値THを設定することによって、容易に、第3高調波成分33を除去する第1除去処理と第3高調波成分33を除去しない第2除去処理とを必要性に応じて切り替えることが可能となる。   Further, in the present embodiment, as described above, when the third harmonic component 33 has a peak of the relative intensity equal to or larger than the threshold value TH as compared with the nearby frequency component, the first removal processing is performed and the third harmonic component is removed. When the wave component 33 has a peak of relative intensity less than the threshold value TH, the second removal processing is performed. Thus, the necessity of removal according to the intensity of the third harmonic component 33 can be easily determined using the threshold value TH. Then, by setting an appropriate threshold value TH, the first removal processing for removing the third harmonic component 33 and the second removal processing for not removing the third harmonic component 33 are easily switched as necessary. It becomes possible.

また、本実施形態では、上記のように、画像処理部8を、閾値THの設定値を変更可能に構成する。これにより、たとえば装置構成が変更された場合や、仕様の異なるX線撮影装置100の間においても、閾値THの設定値を変更するだけで画像処理部8を共通化することができるとともに、閾値THの最適化を行うことが容易となる。   In the present embodiment, as described above, the image processing unit 8 is configured so that the set value of the threshold value TH can be changed. Thus, for example, even when the apparatus configuration is changed, or between X-ray imaging apparatuses 100 having different specifications, the image processing unit 8 can be shared by only changing the set value of the threshold value TH. It is easy to optimize TH.

また、本実施形態では、上記のように、第3高調波成分33よりも低次の高調波成分(第1高調波成分31および第2高調波成分32)が除去された除去画像23に対して、第3高調波成分33の抽出を行い、第3高調波成分33の強度に応じて除去画像23に対する除去処理の内容を変更するように画像処理部8を構成する。これにより、低次の高調波成分を除去した後で第3高調波成分33が抽出されるので、低次の高調波成分の一部を第3高調波成分33として誤認識したり、低次の高調波成分に紛れて第3高調波成分33を見逃したりすることを抑制することができる。その結果、より確実に第3高調波成分33を抽出して適切な除去処理を実行することができる。   Further, in the present embodiment, as described above, the removed image 23 from which the higher harmonic components (the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32) lower than the third harmonic component 33 are removed is used. Then, the image processing unit 8 is configured to extract the third harmonic component 33 and change the content of the removal processing on the removed image 23 according to the intensity of the third harmonic component 33. As a result, the third harmonic component 33 is extracted after removing the low-order harmonic component, so that a part of the low-order harmonic component is erroneously recognized as the third harmonic component 33, And that the third harmonic component 33 is overlooked due to being mixed by the higher harmonic component. As a result, it is possible to more reliably extract the third harmonic component 33 and execute an appropriate removal process.

また、本実施形態では、上記のように、第3高調波成分33のピーク周波数の推定値Eを含む周波数範囲Rにおいて第3高調波成分33の抽出を行うように画像処理部8を構成し、周波数範囲Rの設定値を変更可能にする。これにより、グリッド3のピッチに誤差が存在する場合でも、ピーク周波数の推定値Eを含む周波数範囲Rにおいて第3高調波成分33の抽出を行うことにより、より確実に第3高調波成分33が抽出できるようになる。また、周波数範囲Rの設定値を変更可能にすることによって、たとえば装置構成が変更された場合や、仕様の異なるX線撮影装置の間においても、周波数範囲Rの設定値を変更するだけで画像処理部8を共通化することができるようになる。   Further, in the present embodiment, as described above, the image processing unit 8 is configured to extract the third harmonic component 33 in the frequency range R including the estimated value E of the peak frequency of the third harmonic component 33. , The set value of the frequency range R can be changed. Thereby, even when there is an error in the pitch of the grid 3, the third harmonic component 33 is extracted more reliably in the frequency range R including the estimated value E of the peak frequency, so that the third harmonic component 33 is more reliably extracted. Be able to extract. Further, by making the set value of the frequency range R changeable, for example, even when the apparatus configuration is changed or between X-ray imaging apparatuses having different specifications, the image can be changed only by changing the set value of the frequency range R. The processing unit 8 can be shared.

(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification)
It should be understood that the embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description of the embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the terms of the claims.

たとえば、上記実施形態では、被検体が人である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、被検体は、人以外の生物であってもよいし、物であってもよい。たとえば、本発明のX線撮影装置を、レントゲン装置などの医用機器以外の、X線検査装置(非破壊検査装置)などの産業用機器に用いてもよい。また、本発明のX線撮影装置を、分析機器などに用いてもよい。   For example, in the above embodiment, the example in which the subject is a person has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the subject may be an organism other than a human or an object. For example, the X-ray imaging apparatus of the present invention may be used for industrial equipment such as an X-ray inspection apparatus (non-destructive inspection apparatus) other than medical equipment such as an X-ray apparatus. Further, the X-ray imaging apparatus of the present invention may be used for an analytical instrument or the like.

また、上記実施形態では、横臥されている被検体を撮影する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、起きている状態(立位)の被検体を撮影してもよい。   Further, in the above-described embodiment, an example in which the lying subject is imaged has been described, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a subject in an awake state (upright position) may be imaged.

また、上記実施形態では、3次の高次高調波成分である第3高調波成分33の強度に応じて、除去処理の内容を変更する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、2次の高次高調波成分である第2高調波成分32の強度に応じて、除去処理の内容を変更してもよい。その場合、第2高調波成分32は、特許請求の範囲の「高次高調波成分」の一例である。モアレパターンの映り込みは、X線撮影装置100の装置構成によって異なることから、第2高調波成分32を除去するか否かをケースバイケースで強度に応じて判断した方がよい場合もあり得る。これは、上記実施形態で説明したケースよりもモアレパターンの映り込みが弱く、第3高調波成分33を無視できるようなケースである。この場合には、上記実施形態における一連の処理を第2高調波成分32に適用すればよい。すなわち、上記実施形態において「第3高調波成分33」を「第2高調波成分32」に読み替え、除去画像23については第1高調波成分31のみを除去した画像とすればよい。   Further, in the above-described embodiment, an example of the configuration in which the content of the removal processing is changed according to the intensity of the third harmonic component 33 which is the third higher harmonic component has been described, but the present invention is not limited to this. I can't. In the present invention, the content of the removal processing may be changed according to the intensity of the second harmonic component 32, which is the second higher harmonic component. In that case, the second harmonic component 32 is an example of a “higher harmonic component” in the claims. Since the reflection of the moiré pattern differs depending on the device configuration of the X-ray imaging apparatus 100, it may be better to determine whether to remove the second harmonic component 32 according to the intensity on a case-by-case basis. . This is a case where the reflection of the moire pattern is weaker than the case described in the above embodiment, and the third harmonic component 33 can be ignored. In this case, a series of processes in the above embodiment may be applied to the second harmonic component 32. That is, in the above embodiment, the “third harmonic component 33” may be replaced with the “second harmonic component 32”, and the removed image 23 may be an image from which only the first harmonic component 31 has been removed.

また、上記実施形態では、第3高調波成分33(高次高調波成分)を抽出し、抽出した第3高調波成分33を除去画像23から減算することにより、第3高調波成分33を除去した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、周波数スペクトルにおいて、抽出した第3高調波成分33のピーク強度を低減することにより、第3高調波成分33を部分的に除去(抑制)するだけでもよい。   Further, in the above embodiment, the third harmonic component 33 (higher harmonic component) is extracted, and the third harmonic component 33 is removed by subtracting the extracted third harmonic component 33 from the removal image 23. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the third harmonic component 33 may be only partially removed (suppressed) by reducing the peak intensity of the extracted third harmonic component 33 in the frequency spectrum.

また、上記実施形態では、第3高調波成分33(高次高調波成分)を除去する場合に、除去画像23のうち輝度変化の小さい平坦領域34に対して第3高調波成分33を除去する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第3高調波成分33(高次高調波成分)を除去する場合に、除去画像23の全体に対して一括して第3高調波成分33を除去してもよい。   Further, in the above embodiment, when removing the third harmonic component 33 (higher harmonic component), the third harmonic component 33 is removed from the flat region 34 of the removed image 23 where the luminance change is small. Although an example of the configuration has been described, the present invention is not limited to this. In the present invention, when removing the third harmonic component 33 (higher harmonic component), the third harmonic component 33 may be removed from the entire removed image 23 at once.

また、上記実施形態では、第1高調波成分31、第2高調波成分32および第3高調波成分33を除去する第1除去処理と、第3高調波成分33を除去せずに第1高調波成分31および第2高調波成分32を除去する第2除去処理とを切り替える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、第3高調波成分33を完全に除去する第1除去処理と、第3高調波成分33のピーク強度を低減する第2除去処理とを切り替えてもよい。また、第1除去処理および第2除去処理以外の除去処理をさらに追加して、3つ以上の除去処理の間で切替を行ってもよい。   Further, in the above embodiment, the first removal processing for removing the first harmonic component 31, the second harmonic component 32, and the third harmonic component 33, and the first removal processing without removing the third harmonic component 33, are performed. Although the example of the configuration for switching between the wave component 31 and the second removal process for removing the second harmonic component 32 has been described, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the first removal processing for completely removing the third harmonic component 33 and the second removal processing for reducing the peak intensity of the third harmonic component 33 may be switched. Further, a removal process other than the first removal process and the second removal process may be further added, and switching may be performed between three or more removal processes.

また、上記実施形態では、第3高調波成分33(高次高調波成分)が近傍の周波数成分と比較して閾値TH以上の相対強度のピークを有する場合に、第3高調波成分33を除去した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、相対強度ではなく、第3高調波成分33のピーク強度(絶対強度)が所定の閾値以上となる場合に、第3高調波成分33を除去してもよい。   Further, in the above-described embodiment, when the third harmonic component 33 (higher harmonic component) has a peak of relative intensity equal to or higher than the threshold value TH as compared with a nearby frequency component, the third harmonic component 33 is removed. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the third harmonic component 33 may be removed when the peak intensity (absolute intensity) of the third harmonic component 33 instead of the relative intensity is equal to or greater than a predetermined threshold.

また、上記実施形態では、除去画像23に対して、第3高調波成分33(高次高調波成分)の抽出および除去処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、除去画像23ではなく、X線画像21に対して第3高調波成分33の抽出を行ってもよい。すなわち、X線画像21に対して第1高調波成分31、第2高調波成分32および第3高調波成分33の抽出をまとめて行い、第3高調波成分33の強度に応じた除去処理を第1高調波成分31、第2高調波成分32の除去処理と一緒にまとめて行ってもよい。   Further, in the above-described embodiment, an example of the configuration in which the third harmonic component 33 (higher harmonic component) is extracted and removed from the removed image 23 has been described, but the present invention is not limited to this. . In the present invention, the third harmonic component 33 may be extracted from the X-ray image 21 instead of the removed image 23. That is, the first harmonic component 31, the second harmonic component 32, and the third harmonic component 33 are extracted from the X-ray image 21 collectively, and a removal process corresponding to the intensity of the third harmonic component 33 is performed. It may be performed together with the removal processing of the first harmonic component 31 and the second harmonic component 32.

また、上記実施形態では、第3高調波成分33(高次高調波成分)の抽出を行うための周波数範囲Rの設定値を変更可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、周波数範囲Rの設定値を固定値としてもよい。   Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the set value of the frequency range R for extracting the third harmonic component 33 (higher harmonic component) can be changed, but the present invention is not limited to this. I can't. In the present invention, the set value of the frequency range R may be a fixed value.

また、上記実施形態では、第3高調波成分33(高次高調波成分)の相対強度の閾値THの設定値を変更可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、閾値THの設定値を固定値としてもよい。   Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the set value of the threshold value TH of the relative intensity of the third harmonic component 33 (higher harmonic component) is changeable, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the set value of the threshold value TH may be a fixed value.

また、上記実施形態では、説明の便宜上、本発明のX線撮影装置の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。   Further, in the above-described embodiment, for convenience of explanation, the processing of the X-ray imaging apparatus of the present invention has been described using the flow-driven flowchart in which the processing is sequentially performed along the processing flow, but the present invention is not limited thereto. Absent. In the present invention, the processing operation may be performed by event-driven (event-driven) processing that executes processing in event units. In this case, it may be performed in a completely event-driven manner, or may be performed in a combination of event-driven and flow-driven.

1 X線照射部
2 X線検出部
3 グリッド
8 画像処理部
21 X線画像
22 X線処理画像
23 除去画像
31 第1高調波成分
32 第2高調波成分(高次高調波成分)
33 第3高調波成分(高次高調波成分)
100 X線撮影装置
E ピーク周波数の推定値
MP モアレパターン
P 被検体
R 周波数範囲
TH 閾値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray irradiation part 2 X-ray detection part 3 Grid 8 Image processing part 21 X-ray image 22 X-ray processing image 23 Removal image 31 1st harmonic component 32 2nd harmonic component (higher harmonic component)
33 Third harmonic component (higher harmonic component)
100 X-ray imaging apparatus E Estimated peak frequency MP Moiré pattern P Subject R Frequency range TH threshold

Claims (7)

被検体にX線を照射するX線照射部と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部の検出面側に配置され、散乱したX線を除去するグリッドと、
前記X線検出部により得られたX線画像に映り込んだ前記グリッドに起因するモアレパターンの除去処理を行い、除去処理後のX線処理画像を出力する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記X線画像のうちから前記モアレパターンを構成する高調波成分を抽出し、1次の高調波成分としての第1高調波成分よりも高次の2次または3次の高次高調波成分の強度に応じて、前記高次高調波成分の強度を前記高次高調波成分の近傍の周波数成分の強度により除算して算出される比である相対強度が、閾値以上のピークを有する場合、前記除去処理の内容を変更するように構成されている、X線撮影装置。
An X-ray irradiator that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the subject;
A grid disposed on the detection surface side of the X-ray detection unit and removing scattered X-rays;
An image processing unit that performs a moire pattern removal process caused by the grid reflected in the X-ray image obtained by the X-ray detection unit, and outputs an X-ray processed image after the removal process;
The image processing unit extracts a harmonic component constituting the moiré pattern from the X-ray image, and extracts a higher-order second or third-order component than a first harmonic component as a first-order harmonic component. According to the intensity of the higher harmonic component, the relative intensity that is a ratio calculated by dividing the intensity of the higher harmonic component by the intensity of the frequency component near the higher harmonic component is equal to or greater than a threshold. An X-ray imaging apparatus configured to change the content of the removal processing when a peak is present .
前記画像処理部は、前記高次高調波成分の強度に応じて、
前記高次高調波成分および前記高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する第1除去処理と、
前記高次高調波成分を除去せずに前記高次高調波成分よりも低次の高調波成分を除去する第2除去処理とを切り替えるように構成されている、請求項1に記載のX線撮影装置。
The image processing unit, according to the intensity of the higher harmonic components,
A first removal process for removing higher-order harmonic components and lower-order harmonic components than the higher-order harmonic components;
2. The X-ray according to claim 1, wherein the X-ray is configured to switch between a second removal process that removes a higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component without removing the higher-order harmonic component. 3. Shooting equipment.
前記高次高調波成分は第3高調波成分であり、
前記第1除去処理は、第1高調波成分、第2高調波成分および第3高調波成分を除去する除去処理であり、
前記第2除去処理は、前記第3高調波成分を除去せずに第1高調波成分および第2高調波成分を除去する除去処理である、請求項2に記載のX線撮影装置。
The higher harmonic component is a third harmonic component;
The first removal processing is a removal processing for removing a first harmonic component, a second harmonic component, and a third harmonic component,
The X-ray imaging apparatus according to claim 2, wherein the second removal processing is a removal processing for removing the first harmonic component and the second harmonic component without removing the third harmonic component.
前記画像処理部は、
前記高次高調波成分が近傍の周波数成分と比較して前記閾値以上の相対強度のピークを有する場合に、前記第1除去処理を行い、
前記高次高調波成分が前記閾値未満の相対強度のピークを有する場合に、前記第2除去処理を行うように構成されている、請求項2または3に記載のX線撮影装置。
The image processing unit,
When the high-order harmonic component has a peak of the relative intensity of greater than or equal to the threshold value as compared to the frequency component near performs the first removing process,
4. The X-ray imaging apparatus according to claim 2, wherein the second removal processing is performed when the higher-order harmonic component has a peak of relative intensity less than the threshold. 5.
前記画像処理部は、前記閾値の設定値を変更可能に構成されている、請求項4に記載のX線撮影装置。   The X-ray imaging apparatus according to claim 4, wherein the image processing unit is configured to change a set value of the threshold. 前記画像処理部は、前記高次高調波成分よりも低次の高調波成分が除去された除去画像に対して、前記高次高調波成分の抽出を行い、前記高次高調波成分の強度に応じて前記除去画像に対する前記除去処理の内容を変更するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。   The image processing unit extracts the high-order harmonic component from the removed image from which the higher-order harmonic component lower than the higher-order harmonic component has been removed, and reduces the intensity of the higher-order harmonic component. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is configured to change the content of the removal processing on the removed image in response to the change. 前記画像処理部は、前記高次高調波成分のピーク周波数の推定値を含む周波数範囲において前記高次高調波成分の抽出を行うように構成され、
前記画像処理部は、前記周波数範囲の設定値を変更可能に構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
The image processing unit is configured to extract the high-order harmonic component in a frequency range including an estimated value of the peak frequency of the high-order harmonic component,
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the image processing unit is configured to change a set value of the frequency range.
JP2017566449A 2016-02-09 2016-02-09 X-ray equipment Active JP6677263B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/053852 WO2017138097A1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 X-ray imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017138097A1 JPWO2017138097A1 (en) 2018-11-22
JP6677263B2 true JP6677263B2 (en) 2020-04-08

Family

ID=59563007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017566449A Active JP6677263B2 (en) 2016-02-09 2016-02-09 X-ray equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6677263B2 (en)
WO (1) WO2017138097A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240027632A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, radiation imaging apparatus, and storage medium

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6974161B2 (en) * 2017-12-27 2021-12-01 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Controls, control methods and programs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3903027B2 (en) * 2003-08-07 2007-04-11 キヤノン株式会社 Radiation image processing method and apparatus, and grid selection method and apparatus
JP5077587B2 (en) * 2009-04-08 2012-11-21 株式会社島津製作所 Radiation imaging device
CN103491875B (en) * 2011-04-22 2015-09-30 株式会社岛津制作所 Radiographic apparatus and Moire fringe minimizing technology
JP5821790B2 (en) * 2012-06-27 2015-11-24 株式会社島津製作所 X-ray diagnostic equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240027632A1 (en) * 2022-07-20 2024-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, radiation imaging apparatus, and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017138097A1 (en) 2018-11-22
WO2017138097A1 (en) 2017-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9311695B2 (en) Image processing method and radiographic apparatus using the same
JP5804340B2 (en) Radiation image region extraction device, radiation image region extraction program, radiation imaging device, and radiation image region extraction method
EP2745780B1 (en) Image processing device and radiation imaging apparatus comprising same
US20140363071A1 (en) Image processing apparatus and method
JP2007151881A (en) Blood stream kinetics analyzing apparatus
JPWO2013042352A1 (en) Image processing apparatus and radiation imaging apparatus including the same
JP2017060737A (en) Processing for creating transmission image without artificial noises
JP6677263B2 (en) X-ray equipment
JP5527481B2 (en) X-ray diagnostic apparatus and X-ray diagnostic program
JP2017104329A (en) X-ray diagnostic apparatus and X-ray CT apparatus
EP2823465B1 (en) Stereo x-ray tube based suppression of outside body high contrast objects
JP5610474B2 (en) Image processing apparatus, program, and image diagnostic apparatus
WO2018074459A1 (en) Image processing device, image processing method, and image processing program
JP2011019591A (en) X-ray equipment, interpolating method of lost pixel in x-ray detector, and method of creating deficit map in x-ray detector
JP4986467B2 (en) Medical image display device
US11179131B2 (en) Radiation fluoroscopic imaging apparatus
US9480451B2 (en) X-ray image processing apparatus, X-ray diagnostic apparatus, and X-ray image processing method
JP7284103B2 (en) Image processing device, image processing method and image processing program
US11013485B2 (en) Method for dose reduction in an X-ray device taking account of a later display; imaging system; computer program; and data carrier
WO2019003506A1 (en) Tomographic image generation method and radiographic apparatus
JPWO2016021417A1 (en) X-ray CT apparatus, data processing apparatus, and projection data generation method
JP5821790B2 (en) X-ray diagnostic equipment
WO2022176280A1 (en) X-ray imaging apparatus, image processing device, and image processing method
JP2006230512A (en) Radiographic diagnostic apparatus, image processing method and program
JP5753503B2 (en) Image processing apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200225

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6677263

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151