JP6677263B2 - X-ray equipment - Google Patents
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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.
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.
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
〈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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
(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
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
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
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
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
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
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
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)
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.
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