JP2024078179A - 画像処理装置およびその制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の画像の接合により得られる長尺画像の接合部分における画質を向上する。【解決手段】画像処理装置は、被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得し、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像との重複領域であって、第１の散乱線低減画像における重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前２の散乱線低減画像における重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、画像端領域が補正された第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する。【選択図】図１

Description

本開示は、画像処理装置およびその制御方法、プログラムに関する。

放射線撮影装置は、医用画像や工業用非破壊検査など、多くの分野で広く利用されている。近年ではＦｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（以下、ＦＰＤと略す）と呼ばれる、放射線を電気信号に変換するための半導体素子を２次元行列状に多数配設させた構成を有するデジタルの放射線撮影装置が広く普及している。ＦＰＤから読み込まれた放射線画像は、各画素の感度補正などのＦＰＤのセンサに起因した特性を補正する補正処理、視認しやすい画像にするための周波数強調処理、ダイナミックレンジ処理および階調処理などを経てユーザに表示される。また、撮影時に放射線が被写体を通過する際に発生する散乱線は、画像のコントラストが低下する原因になる。したがって、ＦＰＤから読み込まれた画像に対して、散乱線を低減する画像処理（以下、散乱線低減処理）が行われる（特許文献１、特許文献２）。

また、ＦＰＤを用いた放射線撮影装置により、ＦＰＤのサイズよりも長い被写体を撮影する方法として、長尺撮影が知られている。長尺撮影では、被写体をそのままにＦＰＤの位置を被写体が一部で重複するように移動しながら複数回の放射線撮影を行う。そして、取得された複数の放射線画像を被写体の重複領域が合わさる様に画像処理により接合することにより接合画像（長尺画像）を得る。

特開２０１６－１９８４６９号公報 特開２０１７－１８９３９３号公報

ここで、長尺画像の接合部分の画質を向上するために、接合される複数の放射線画像において、上述した散乱線低減処理が行われる場合を考える。このとき、各放射線画像の端部では画像外における放射線照射野の状態や被写体の情報を得ることは難しい。このため、長尺画像の接合部分では、散乱線低減処理の結果として、例えば、不適切な輝度を有する帯状の領域が発生することがあり、長尺画像の画質を低下させてしまう可能性がある。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の画像の接合により得られる長尺画像の接合部分における画質を向上することを目的とする。

本開示の一態様による画像処理装置は以下の構成を備える。すなわち、
被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理手段と、
前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域であって、前記第１の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前記第２の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により前記画像端領域が補正された前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する生成手段と、を備える。

本開示によれば、複数の画像の接合により得られる長尺画像の接合部分における画質が向上する。

第１実施形態による放射線撮影システムの構成例を示す図。 被写体の全脊椎撮影を行う長尺撮影の例を示す図。 長尺画像への接合処理時の設定画面例を表す図。 第１実施形態の画像処理を示すフローチャート。 第１実施形態の散乱線低減画像の補正処理を示すフローチャート。 第１実施形態の画像の接合位置と接合周辺領域との関係を示す図。 第１実施形態による補正処理を説明する図。 第２実施形態の画像処理を示すフローチャート。 第２実施形態の散乱線低減画像の補正処理を示すフローチャート。 第２実施形態の接合画像と接合周辺領域との関係を示す図。 第２実施形態による補正処理を説明する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本開示を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが本開示に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態では、被写体の一部が重複するように撮影した複数の画像に対して散乱線低減処理を行い、散乱線低減処理後の複数の画像において散乱線の推定精度の低い領域を補正し、補正した複数の画像を接合することにより長尺画像を生成する。

図１は、第１実施形態による放射線撮影システム１０の構成例を示す図である。本実施形態の放射線撮影システム１０では、放射線としてＸ線が用いられる。Ｘ線管１００から被写体１の延長線上にある放射線撮影装置（ＦＰＤ２００）にＸ線が照射される。Ｘ線を照射されたＦＰＤ２００は、Ｘ線を放射線画像に変換し、画像処理装置３００のＩ／Ｏ部３０１へ送る。このとき、Ｘ線管１００から画像処理装置３００へ線量や管電圧などの画像撮影時の撮影に関する情報（以下、撮影情報）が送られてもよい。ＦＰＤ２００から取得された放射線画像は、Ｉ／Ｏ部３０１を介して記憶媒体３０２に記憶される。記憶媒体３０２に記憶された放射線画像は、同じく記憶媒体３０２に記憶されている画像処理プログラムと共にメモリ３０３に一時的に読み出され、画像処理プログラムを実行するＣＰＵ３０４により用いられる。ＣＰＵ３０４は、記憶媒体３０２に記憶されているプログラムを実行することにより、各種処理部として機能する。例えば、ＣＰＵ３０４は、画像取得部３１１、散乱線低減部３１２、接合位置算出部３１３、散乱線低減画像補正部（以下、画像補正部）３１４、接合部３１５、表示用画像処理部３１６として機能する。ただし、上述したような機能部の一部あるいはすべてが、ＣＰＵ３０４の代わりにＧＰＵや画像処理用チップ等の演算装置により実現されてもよい。表示装置４００は、画像処理装置３００による画像処理の結果などを表示する。操作装置５００は、画像処理装置３００の操作や撮影情報の入力、撮影画像の接合位置情報や画像処理の輝度やコントラスト調整等のパラメータ設定を行うために用いられ得る。

次に、図１の放射線撮影システム１０により長尺撮影を行う際の被写体１とＦＰＤ２００の関係について図２を用いて説明する。図２は、長尺撮影により被写体１の全脊椎を撮影する場合を示している。被写体１の全脊椎を撮影するには頭と四肢を除く胴体すべてが画像に写りこむ必要がある。例えば、まず図２の第１の撮影箇所２０１においてＦＰＤ２００を用いて撮影することにより、画像Ａが得られる。次にＦＰＤ２００を被写体１の一部が重なる形となる第２の撮影箇所２０２に移動して撮影することで画像Ｂが得られる。こうして、複数回の放射線撮影（本例では２回の放射線撮影）により画像Ａと画像Ｂとの２枚の放射線画像が取得される。なお、本例では２つの撮影箇所と２つの放射線画像が用いられる場合を説明したが、これに限られるものではなく、複数の撮影箇所で撮影された複数の放射線画像であれば何枚でもよい。

図３は、長尺撮影された２つの画像の接合位置を決定する際のユーザインターフェースを示す図である。図２で説明した長尺撮影を終えると、画像Ａと画像Ｂが表示装置４００に表示される。図３（ａ）において、サムネイル表示部４０１には、画像Ａのサムネイルと画像Ｂのサムネイルとが表示されており、ユーザは、操作装置５００を操作することにより接合対象の画像として画像Ａと画像Ｂとを選択することができる。なお、図２で説明した長尺撮影の実行後に、自動的に接合対象の画像として画像Ａと画像Ｂとが選択されて図３（ａ）のような表示が行われてもよい。その場合、サムネイル表示部４０１からユーザが接合対象の画像を選択する操作は省略され得る。表示装置４００の画面には各種操作アイテムが表示され、ユーザは操作装置５００を用いてこれら操作アイテムを操作する。接合対象として選択された画像Ａと画像Ｂとについて、相関係数の高い位置を求める等の画像処理により自動的に被写体の重複領域が検出される。そして、図３（ａ）に示されるように、検出された互いの重複領域を接合位置として画像Ａと画像Ｂとを重ねた状態が表示装置４００に表示される。この状態で、ユーザは、位置調整ボタン５０１を操作することにより、画像Ａと画像Ｂとの間の接合位置を微調整することができる。

決定ボタン５０２が押されると、画像Ａと画像Ｂとの間の接合位置が決定され、それら撮影画像の接合位置を表す接合位置情報が決定され、決定された接合位置情報に基づいて画像Ａと画像Ｂとが接合され、長尺画像が生成される。生成された長尺画像は、図３（ｂ）に示されるように、生成された長尺画像が表示装置４００に表示される。また、サムネイル表示部４０１には、生成された長尺画像のサムネイルが追加される。決定ボタン５０２の押下により実行される長尺画像の生成処理について、以下、説明する。

図４は、第１実施形態の画像処理装置３００が行う画像処理を説明するフローチャートである。図４に示される処理は、例えば、決定ボタン５０２の押下により開始される。以下、画像処理装置３００により実行される画像処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。

まず、Ｓ１０１において、画像取得部３１１は、被写体の一部が重複した複数の放射線画像（長尺撮影における接合対象の放射線画像）を記憶媒体３０２から取得する。より具体的には、画像取得部３１１は、複数の放射線画像を記憶媒体３０２から読み出し、メモリ３０３に保存する。次に、Ｓ１０２において、散乱線低減部３１２は、メモリ３０３に保存されている複数の放射線画像のそれぞれについて散乱線低減処理を行う。散乱線低減処理では、放射線画像から散乱線を推定し、推定した散乱線の一定量を放射線画像から減算することで散乱線低減画像を作成する。散乱線の推定には公知の手法が用いられ得る。例えば、照射したＸ線が被写体を透過し散乱せずＦＰＤ２００に到達した１次Ｘ線で表される１つの式に対して２つのガウス関数をコンボリューションした式を用いて散乱線をモデル化する方法がある。なお、推定した散乱線を放射線画像から減算する際は、例えばグリッド相当の散乱線量になる様に推定した散乱線に対してグリッドの散乱線透過率（ＪＩＳ規格）に等価になるよう減算すればよい。

次に、Ｓ１０３において、接合位置算出部３１３は、接合対象である２つの放射線画像間の重複する被写体領域が一致する接合位置を表す接合位置情報を取得する。例えば、画像の相関係数の高い位置を求める等の画像処理により取得された接合位置に従って、２つの放射線画像の接合位置情報が取得される。図３（ａ）で説明したように、接合対象の２つの放射線画像を取得された接合位置情報に基づいて配置し、表示することにより、ユーザは接合の状態を確認することができる。ユーザ操作により接合位置が微調整されると、これに応じて接合位置情報が更新される。なお、画像処理を用いずにユーザが表示装置４００で目視確認をしながら接合位置を決定してもよいし、画像処理により決定された接合位置がそのまま用いられるようにしてもよい。次に、Ｓ１０４において、画像補正部３１４は、Ｓ１０２の散乱線低減処理において散乱線の推定精度が低くなる画像端領域に関して散乱線低減量の過不足を補正する散乱線低減補正処理を実行して、補正画像を生成する。以下、図５を用いて、Ｓ１０４における散乱線低減補正処理についてより詳細に説明する。

図５は、第１実施形態による散乱線低減補正処理を説明するフローチャートである。なお、図５のフローチャートにより示される処理は、接合対象である複数の放射線画像のそれぞれについて行われる。まず、Ｓ２０１において、画像補正部３１４は、放射線画像から、低周波成分の画像である低周波画像を生成する。低周波画像の生成は、散乱線低減処理済みの放射線画像の端部の散乱線精度の低さを補正するために、散乱線成分が多く含まれる低周波成分を抜き出すことを目的としている。低周波画像は、例えば、移動平均やガウスフィルタ等の低周波フィルタを放射線画像に適用することにより取得され得る。或いは、放射線画像にフーリエ変換や離散コサイン変換等を行い、周波数空間上で高周波帯域を制限するように重みをかけることにより低周波画像を取得してもよい。なお、放射線画像から低周波画像を取得する処理は、これらに限られるものではない。次に、Ｓ２０２において、画像補正部３１４は、散乱線成分の少ない被写体の骨や血管等の構造部分を抽出することを目的として、放射線画像から高周波成分の画像である高周波画像を生成する。例えば、高周波画像は、放射線画像からＳ２０１で生成された低周波画像を減算することにより得られる。

Ｓ２０３において、画像補正部３１４は、補正を行う画像端領域とその周辺とを含む接合周辺領域を低周波画像から抜き出して、接合周辺領域画像を取得する。接合周辺領域画像について、図６を参照して説明する。例えば、画像Ａの接合周辺領域６０１は、Ｓ１０３で得られた接合位置情報により示される放射線画像の重複領域側の端部の画像端領域６０３とその周辺領域６０２とを含む領域である。画像端領域６０３は、画像補正部３１４により散乱線低減処理結果の補正が行われる領域であり、例えば、画像端から固定長の範囲（所定の距離までの範囲）が設定され得る。ここで、固定長は、散乱線低減処理結果の補正が必要な範囲（画像端からの距離）を事前に調査することにより、設定され得る。また、表示装置４００と操作装置５００を介して固定長をユーザが設定できるようにしてもよい。或いは、例えば、被写体の体厚に応じて補正が必要な範囲（固定長）が拡大するようなテーブルを用いて、画像端領域が設定されてもよい。この場合、例えば、表示装置４００に図３（ｃ）に示されるようなユーザインターフェースを提示し、被写体の体厚のリストから接合時の重複領域に対応する被写体の体厚をユーザが選択するようにしてもよい。図３（ｃ）のユーザインターフェースによれば、ユーザ操作により３種類の体厚から一つが選択され得る。決定ボタン５２１の押下により、選択された体厚に対応する距離が設定され、画像端領域が規定されることになる。なお、３枚以上の画像を接合する場合には複数の重複領域が生じるが、それぞれの重複領域について被写体の体厚を選択できるようにしてもよい。その場合、複数の重複領域に関してＳ２０４が実行されるたびに図３（ｃ）のユーザインターフェースを表示して、ユーザに体厚を選択させるようにしてもよい。このようにすれば、接合部ごとに体厚を選択することができ、接合部ごとに適切な画像端領域が設定され得る。周辺領域６０２は、所定のライン数の領域であり、本実施形態では１ライン分の画像端領域外の領域である。なお、本実施形態において、ラインとは接合周辺領域６０１の長手方向に延びる画素の直線状の並びを指す。

Ｓ２０４において、画像補正部３１４は、飽和画素をこれから行う補正処理に影響を及ぼさない様に除外する。飽和画素は、散乱線の推定量の過多の影響が不明であるためである。なお、飽和画素とは、ＦＰＤ２００にＸ線が到達した際に到達した線量が多いことに起因してＡ／Ｄ変換の上限を超えＡ／Ｄ変換の上限値にクリップされてしまった画素を指す。飽和画素であるか否かは、例えばＦＰＤ２００の特性に基づき事前に設定した閾値以上である場合を飽和画素としても良いし、ＦＰＤ２００にＡ／Ｄ変換時にＡ／Ｄ変換の上限値となった画素情報を受け取ってもよい。例えば、ＦＰＤ２００側でオフセット補正する場合は、飽和画素の値はＡＤ変換の最大値にならない場合がある。そのため、ＦＰＤ２００がオフセット補正する前に飽和したと判定された画素の座標情報を保持し、飽和画素の画素情報として画像処理装置３００に送るようにしてもよい。

次に、Ｓ２０５において、画像補正部３１４は、飽和画素除去後の接合周辺領域画像からラインプロファイルを取得する。例えば図６の様に縦方向に接合されている場合、画像Ａの接合周辺領域６０１では、散乱線の推定精度の低い領域は下側にあり、上側に行くほど散乱線の推定精度が高くなる。同様に、画像Ｂの接合周辺領域では、散乱線の推定精度の低い領域は上側（画像Ｂの上端側）にあり、下側に行くほど散乱線の推定精度が高くなる。散乱線除去前では画像端に行くほど散乱線量が少ない状態になっているが、散乱線低減処理（Ｓ１０２）では、端部における散乱線の推定精度が低いため、画像端に向かうほど補正過多または補正不足が大きくなる。一方、図６の接合状態において、ライン方向には、補正の過不足の量について一定の増減傾向がある。よって、例えばライン方向の画素値に所定の演算を適用して得られる代表値のプロファイルを取得することで各ラインの補正の過不足量の傾向を示したラインプロファイルを生成することができる。本実施形態では、代表値として平均値を用いる。但し、他の統計処理等による演算から得られる代表値であってもよい。

図７は、画像補正部３１４による補正係数の生成を説明する図である。図７では、画像Ａの第ｍラインから第ｎライン（ｎは画像Ａの最下端のライン）が接合周辺領域６０１として設定されている。この接合周辺領域６０１のうち、補正の対象となる画像端領域６０３は第ｍ＋１ラインから第ｎラインであり、画像端領域外である周辺領域６０２は第ｍラインである。ラインプロファイル７０１は、各ライン（ｍ、ｍ＋１、ｍ＋２、...、ｎ）の画素値の平均値により生成され得る。以下、ラインプロファイル７０１をＬ（ｉ）（ｉ＝ｍ，ｍ＋１，ｍ＋２，...，ｎ）とする。

次に、Ｓ２０６において、画像補正部３１４は、Ｓ２０５で生成されたラインプロファイル７０１に基づいて散乱線低減処理（Ｓ１０２）における散乱線の推定精度の低い領域を補正するための補正係数を導出する。例えば、ラインプロファイル７０１において、画像端と逆位置に対応する第ｍラインの値Ｌ（ｍ）（以下、Ｌ_Ｂ）は、最も散乱線の推定精度の高い値になる。従って、その値Ｌ_Ｂを基準にラインプロファイルＬ（ｉ）が一定値になるような補正係数Ｗ（ｉ）を算出することにより、補正係数が導出され得る（７０２）。すなわち、補正係数ｗ（ｉ）は、基準値Ｌ_Ｂと第ｉラインの代表値（本例では平均値）Ｌ（ｉ）との比により表される。例えば、式（１）により第ｉラインに対応する補正係数ｗ（ｉ）が算出される。ここで、Ｌ（ｉ）は第ｉラインに対応するラインプロファイル７０１の値、Ｌ_Ｂは接合周辺領域６０１において画像端と逆位置にある周辺領域６０２に対応する第ｍラインのラインプロファイル７０１の値（Ｌ（ｍ））である。なお、ｉはラインプロファイル７０１のライン番号（ｉ＝ｍ＋１～ｎ）を表す。

次に、Ｓ２０７において、画像補正部３１４は、Ｓ２０６で得たライン補正係数ｗ（ｉ）に基づいて、Ｓ２０１で生成された低周波画像の画像端領域６０３を補正する。これにより、接合周辺領域における、散乱線の推定精度が低い画像端領域６０３（補正対象領域）が補正される。本実施形態では、画像補正部３１４は、低周波画像の画像端領域６０３を構成する各ライン（第ｉライン）に並ぶ画素（ｐ，ｉ）の画素値に、当該ラインの補正係数ｗ（ｉ）を積算することで、第ｉ行の補正後の画素値を得る（７０３）。このような補正を、画像端領域６０３の全てのライン（ｉ＝ｍ＋１～ｎ）について行うことで、画像端領域６０３の補正された画像が得られる。以上のように、Ｌ_Ｂを用いて補正係数を導出することは、画像端領域６０３を、画像端領域外の画素値（周辺領域６０２の画素値）に基づいて補正する処理の一例である。Ｓ２０８において、画像補正部３１４は、Ｓ２０７で補正された低周波画像と、Ｓ２０２で生成された高周波画像とを合成し、散乱線低減量が補正された散乱線低減画像を生成する。以上のような、Ｓ２０１からＳ２０８の処理を行うことで、Ｓ１０４の散乱線低減画像補正処理が実施され得る。

図４に戻り、Ｓ１０５において、画像補正部３１４は、長尺撮影により撮影されたすべての接合対象の放射線画像の接合箇所について散乱線低減画像の補正処理が行われたか否かを判定する。未処理の接合箇所があれば（Ｓ１０５でＮＯ）処理はＳ１０３へ戻り、未処理の接合箇所について上述の補正処理が行われる。例えば、画像Ａの画像端領域について補正処理を終えたが画像Ｂの画像端領域について補正処理が行われていない場合、処理はＳ１０４に戻り、画像補正部３１４は、画像Ｂの画像端領域について上述した補正処理を行う。全ての接合対象の放射線画像の、全ての接合箇所について上記補正処理を終えると（Ｓ１０５でＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ進む。

Ｓ１０６において、接合部３１５は、Ｓ１０４で生成された複数の補正散乱線低減画像をＳ１０３で算出された接合位置に基づいて接合し、１枚の接合画像（以下、長尺画像）を生成する。例えば、公知の技術の様に被写体の重なる領域の画素値の関係から２つの放射線画像の画素値が近づくように補正してから接合してもよいし、重複領域の画素値に重みをつけて２つの画像を合成してもよい。なお、接合位置情報は、散乱線低減画像補正処理を終えた散乱線低減画像について接合位置を再度検出し直すことにより取得されてもよいし、Ｓ１０３で算出された接合位置情報が流用されてもよい。なお、Ｓ１０６で接合位置の取得をやり直すことが前提であれば、Ｓ１０３では、接合箇所側の端部（重複領域側の端部）が検出されればよく、正確な接合位置情報が取得される必要はない。次に、Ｓ１０７において、表示用画像処理部３１６は、接合により得られた長尺画像を、ユーザが診断しやすい画像となるように画像処理を行う。例えば、公知の技術としてノイズ調整処理、階調処理、ウィンドウ調整処理、エッジ強調処理、ダイナミック圧縮処理等があり、全て行っても良いし何れかの処理を行ってもよい。

以上のように、第１実施形態によれば、接合前の複数の放射線画像のそれぞれにおいて画像端の散乱線の推定精度の低い領域の散乱線低減処理結果が補正される。すなわち、複数の放射線画像のそれぞれの接合領域において、散乱線低減処理における散乱線低減量の過不足により生じる不適切な輝度が抑制されるため、長尺画像の接合部における画質が向上する。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、接合対象となる散乱線低減処理後の放射線画像のそれぞれについて、散乱線低減量の過不足による不適切な輝度の発生を抑える補正をした。第２実施形態では、散乱線低減処理後の複数の放射線画像を接合して得られた長尺画像の接合部に対して、散乱線低減量の過不足により生じる不適切な輝度を抑える補正を行う。なお、第２実施形態の放射線撮影システム１０の構成および長尺撮影の動作は第１実施形態（図１～図３）と同様である。以下、第２実施形態の画像処理装置３００による画像処理について、図９～図１１を用いて説明する。

図８は、第２実施形態の画像処理装置３００が行う画像処理を説明するフローチャートである。Ｓ３０１において、画像取得部３１１は、長尺のため撮影された複数の放射線画像を記憶媒体３０２から取得しメモリ３０３に保存する。Ｓ３０２において、散乱線低減部３１２は、Ｓ３０１でメモリ３０３に保存された放射線画像に対して散乱線低減処理を行って散乱線低減画像を生成する。次に、Ｓ３０３において、接合位置算出部３１３が散乱線低減画像間の接合位置情報を算出し、Ｓ３１２において、接合部３１５が接合位置情報に基づいて散乱線低減画像を接合して接合画像（長尺画像）を生成する。以上のＳ３０１～Ｓ３０４の処理は、第１実施形態（図３）のＳ１０１～Ｓ１０３、Ｓ１０５と同様である。但し、Ｓ３０４における画像の接合処理では、散乱線低減画像補正処理が行われていない散乱線低減画像が接合されて長尺画像が生成される。

Ｓ３０４で生成された長尺画像において、接合箇所は散乱線低減画像の端部の領域を含むため、散乱線の補正精度の低い領域を含む。Ｓ３０５において、画像補正部３１４は、長尺画像に対して散乱線低減画像補正処理を施す。この処理の詳細については、図９により後述する。Ｓ３０６において、表示用画像処理部３１６は、Ｓ３０５にて散乱線低減画像補正処理が行われた長尺画像に対し、診断に適した画像を得るための画像処理を行う。Ｓ３０６の処理は、第１実施形態（図３）のＳ１０７の処理と同様である。

次に、第２実施形態による散乱線低減画像補正処理（Ｓ３１３）の詳細について説明する。図９は、第２実施形態による散乱線低減画像補正処理を説明するフローチャートである。画像補正部３１４は、Ｓ４０１において長尺画像から低周波成分の画像である低周波画像を生成し、Ｓ４０２において長尺画像から高周波成分の画像である高周波画像を生成する。Ｓ４０１の低周波画像の生成、Ｓ４０２の高周波画像の生成は、処理対象が長尺画像であることを除いて第１実施形態（Ｓ２０１、Ｓ２０２）と同様である。

次に、Ｓ４０３において、画像補正部３１４は、画像の接合位置に基づいて長尺画像から接合周辺領域を抜き出し接合周辺領域画像を取得する。例えば、図１０の様な２枚の放射線画像（画像Ａと画像Ｂ）が接合された長尺画像であった場合を考える。この場合、接合周辺領域６０１は、画像Ａの重複領域側である下端１００１における画像端領域６０３ａと周辺領域６０２ａ、および、画像Ｂの重複領域側である上端１００２における画像端領域６０３ｂと周辺領域６０２ｂから構成される。第１実施形態で説明したように、画像端領域６０３ａ、６０３ｂは、画像Ａと画像Ｂそれぞれについて行われた散乱線低減処理の精度が低い。従って、画像端領域６０３ａと６０３ｂを合わせた領域が、散乱線推定精度が低く、散乱線除去処理による補正量に比較的大きな過不足が生じる補正対象領域１００３として規定される。第２実施形態では、この補正対象領域１００３に対して散乱線低減処理の補正を行う。なお、周辺領域６０２ａ、６０２ｂは、補正対象領域１００３の両側の補正対象領域外の領域であり、補正対象領域第１実施形態の周辺領域６０２と同様にそれぞれ所定のライン数の領域である。第２実施形態においても周辺領域６０２ａ、６０２ｂをそれぞれ画素の１ラインの領域とする。なお、Ｓ４０３においても、第１実施形態（Ｓ２０３）と同様に図３（ｃ）のようなユーザインターフェースを用いて、画像端領域の大きさをユーザ操作により、体厚に応じて設定可能としてもよい。

Ｓ４０４において、画像補正部３１４は、接合周辺領域６０１の画像から飽和画素を除外する。Ｓ４０４の飽和画素除去処理は、第１実施形態（図５のＳ２０４）と同様である。Ｓ４０５において、画像補正部３１４は、接合周辺領域６０１の各行について画素値の平均値を計算することにより、ラインプロファイルを生成する。接合周辺領域６０１のラインプロファイルを生成する処理は、第１実施形態（図５のＳ２０５）と同様である。そして、Ｓ４０６において、画像補正部３１４は、Ｓ４０５で得られたラインプロファイルに基づき、散乱線の推定精度の低い領域を補正するためのライン補正係数を導出する。

図１１に、第２実施形態により生成されるラインプロファイル１１００を示す。第１実施形態では、第ｎラインは画像端であったため散乱線の推定精度が最も低くなっていたが、第２実施形態では、第ｎラインは接合前の画像の画像端（画像Ｂの上端１００２）から離れた位置となる。したがって、Ｓ４０５で得られたラインプロファイル１１００では、その始端と終端付近（第ｍラインと第ｎライン）が最も散乱線の推定精度の高い領域である。従って、画像補正部３１４は、例えば式（２）により始端（第ｍライン）の基準値Ｌ_Ｂ（ｍ）と終端（第ｎライン）の基準値Ｌ_Ｂ（ｎ）とを線形補間することにより、直線１１０１により表される基準値Ｌ_Ｂ（ｉ）を得る。そして、画像補正部３１４は、（３）式に示されるように、ラインプロファイルＬ（ｉ）に積算した際に基準値Ｌ_Ｂ（ｉ）となるような補正係数ｗ（ｉ）を導出する（１１０３）。

Ｓ４０７において画像補正部３１４は、補正係数ｗ（ｉ）を用いて、Ｓ４０１で生成された低周波画像の補正対象領域１００３の画像（第ｍ＋１ライン～第ｎ－１ライン）を補正する。具体的には、画像補正部３１４は、例えば、ラインｉの画素値（ｐ，ｉ）に補正係数ｗ（ｉ）を乗じることにより補正後の画素値（ｐ，ｉ）を得る（１１０４）。そして、Ｓ４０８において、画像補正部３１４は、Ｓ４０７で補正された低周波画像とＳ４０２で生成された高周波画像とを合成し、散乱線低減処理の結果が補正された長尺画像を得る。Ｓ４０７とＳ４０８の処理は第１実施形態（図５のＳ２０７、Ｓ２０８）と同様である。Ｓ４０９において、画像補正部３１４は、長尺画像内のすべての接合箇所について、上記Ｓ４０３からＳ４０８までの補正処理が行われたかを判定する。未処理の接合箇所があれば（Ｓ４０９でＮＯ）、次の接合箇所について上記補正を実行するために、処理をＳ４０３に戻す。全ての接合箇所について上記補正が行われると（Ｓ４０９でＥＹＳ）、本処理は終了する。

図８に戻り、Ｓ３０６において、表示用画像処理部３１６は、長尺画像に対してユーザが診断しやすい画像となるように画像処理を行う。Ｓ３１４の処理は第１実施形態（図４のＳ１０７）と同様である。

以上のように、第２実施形態によれば、散乱線の推定精度の低い長尺画像の接合領域において、散乱線低減量の過不足による不適切な輝度を抑えるように補正されることにより、長尺画像における接合領域の輝度が適切な輝度に調整される。結果、長尺画像の接合部における画質が向上する。

以上説明したように、上記各実施形態によれば、長尺撮影により得られた複数の放射線画像を接合して生成される接合画像における、接合位置付近の領域の輝度の不適切な変化を低減することができ、長尺画像の接合部の画質を向上させることができる。

（その他の実施例）
本開示は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本明細書の開示は、以下の画像処理装置、放射線撮影システム、画像処理装置の制御方法及びプログラムを含む。
（項目１）
被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理手段と、
前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域であって、前記第１の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前記第２の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正する補正手段と、
前記補正手段により前記画像端領域が補正された前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する生成手段と、を備える画像処理装置。
（項目２）
前記補正手段は、
前記画像端領域の所定の方向に延びる各ラインの画素値に基づいて取得される代表値と、前記画像端領域外の前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて取得される基準値とに基づいて、前記画像端領域の前記各ラインの補正係数を生成し、
前記画像端領域の前記各ラインの画素値を前記補正係数に基づいて補正する、項目１に記載の画像処理装置。
（項目３）
前記補正係数は、前記基準値と前記各ラインの前記代表値との比である、項目２に記載の画像処理装置。
（項目４）
前記所定の方向は前記画像端領域の長手方向である、項目２または３に記載の画像処理装置。
（項目５）
前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値の平均値である、項目２乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目６）
前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値から飽和画素の画素値を除外した画素値に基づいて取得される、項目２乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目７）
前記画像端領域は、散乱線低減処理の精度が低下する領域であり、画像端からあらかじめ設定された距離までの領域である、項目１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目８）
前記画像端領域における前記被写体の体厚を設定するユーザ操作を受け付ける操作手段をさらに備え、
前記画像端領域を規定する画像端からの距離が前記操作手段により設定された体厚に基づいて決定される、項目１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目９）
前記補正手段は、
前記第１の散乱線低減画像の低周波成分の画像である第１の低周波画像と、前記第２の散乱線低減画像の低周波成分の画像である第２の低周波画像とを生成し、
前記第１の低周波画像の前記画像端領域と前記第２の低周波画像の前記画像端領域とを補正し、
前記第１の散乱線低減画像の高周波成分の画像である第１の高周波画像と前記補正された前記第１の低周波画像とを合成して補正された前記第１の散乱線低減画像を生成し、前記第２の散乱線低減画像の高周波成分の画像である第２の高周波画像と前記補正された前記第２の低周波画像とを合成して補正された前記第２の散乱線低減画像を生成する、項目１乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１０）
被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理手段と、
前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域において前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを接合して接合画像を生成する生成手段と、
前記接合画像の前記重複領域における、前記第１の散乱線低減画像の画像端領域と前記第２の散乱線低減画像の画像端領域とにより規定される補正対象領域を、前記補正対象領域外の画素値に基づいて補正する補正手段と、を備える画像処理装置。
（項目１１）
前記補正手段は、
前記補正対象領域の所定の方向に延びる各ラインの画素値に基づいて取得される代表値と、前記補正対象領域外の前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて取得される基準値と、に基づいて前記補正対象領域の前記各ラインの補正係数を生成し、
前記補正対象領域の前記各ラインの画素値を前記補正係数に基づいて補正する、項目１０に記載の画像処理装置。
（項目１２）
前記補正対象領域の両側の前記補正対象領域外において前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて得られる２つの基準値から、前記補正対象領域の前記各ラインに対応する前記基準値を線形補間により取得する、項目１１に記載の画像処理装置。
（項目１３）
前記補正係数は、前記基準値と前記各ラインの前記代表値との比である、項目１１または１２に記載の画像処理装置。
（項目１４）
前記所定の方向は前記補正対象領域の長手方向である、項目１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１５）
前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値の平均値である、項目１１乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１６）
前記代表値と前記基準値とは、前記ラインに並ぶ画素値から飽和画素の画素値を除外した画素値に基づいて取得される、項目１１乃至１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１７）
前記画像端領域は、散乱線低減処理の精度が低下する領域であり、画像端からあらかじめ設定された距離までの領域である、項目１０乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１８）
前記画像端領域における前記被写体の体厚を設定するユーザ操作を受け付ける操作手段をさらに備え、
前記画像端領域を規定する画像端からの距離が前記操作手段により設定された体厚に基づいて決定される、項目１０乃至１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目１９）
前記補正手段は、
前記接合画像の低周波成分の画像である低周波画像を生成し、
前記低周波画像の前記補正対象領域を補正し、
前記接合画像の高周波成分の画像である高周波画像と前記補正された前記低周波画像とを合成することにより、補正された前記接合画像を生成する、項目１０乃至１８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
（項目２０）
項目１乃至１９のいずれか１項に記載された画像処理装置と、
前記被写体の撮影箇所を変更しながら複数回の放射線撮影が行われる長尺撮影により、前記第１の放射線画像と前記第２の放射線画像とを撮影する放射線撮影装置と、を備える放射線撮影システム。
（項目２１）
被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理工程と、
前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域であって、前記第１の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前記第２の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正する補正工程と、
前記補正工程により前記画像端領域が補正された前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する生成工程と、を備える画像処理装置の制御方法。
（項目２２）
被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理工程と、
前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域において前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを接合して接合画像を生成する生成工程と、
前記接合画像の前記重複領域における、前記第１の散乱線低減画像の画像端領域と前記第２の散乱線低減画像の画像端領域とにより規定される補正対象領域を、前記補正対象領域外の画素値に基づいて補正する補正工程と、を備える画像処理装置の制御方法。
（項目２３）
コンピュータを、項目１乃至１９のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０：放射線撮影システム、１００：Ｘ線管、２００：ＦＰＤ、３００：画像処理装置、３０１：Ｉ／О部、３０２：記憶媒体、３０３：メモリ、３０４：ＣＰＵ、３１１：画像取得部、３１２：散乱線低減部、３１３：接合位置算出部、３１４：散乱線低減画像補正部、３１５：接合部、３１６：表示用画像部、４００：表示装置、５００：操作装置

Claims (23)

1. 被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理手段と、
   前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域であって、前記第１の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前記第２の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正する補正手段と、
   前記補正手段により前記画像端領域が補正された前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する生成手段と、を備える画像処理装置。
2. 前記補正手段は、
   前記画像端領域の所定の方向に延びる各ラインの画素値に基づいて取得される代表値と、前記画像端領域外の前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて取得される基準値とに基づいて、前記画像端領域の前記各ラインの補正係数を生成し、
   前記画像端領域の前記各ラインの画素値を前記補正係数に基づいて補正する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記補正係数は、前記基準値と前記各ラインの前記代表値との比である、請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記所定の方向は前記画像端領域の長手方向である、請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値の平均値である、請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値から飽和画素の画素値を除外した画素値に基づいて取得される、請求項２に記載の画像処理装置。
7. 前記画像端領域は、散乱線低減処理の精度が低下する領域であり、画像端からあらかじめ設定された距離までの領域である、請求項１に記載の画像処理装置。
8. 前記画像端領域における前記被写体の体厚を設定するユーザ操作を受け付ける操作手段をさらに備え、
   前記画像端領域を規定する画像端からの距離が前記操作手段により設定された体厚に基づいて決定される、請求項１に記載の画像処理装置。
9. 前記補正手段は、
   前記第１の散乱線低減画像の低周波成分の画像である第１の低周波画像と、前記第２の散乱線低減画像の低周波成分の画像である第２の低周波画像とを生成し、
   前記第１の低周波画像の前記画像端領域と前記第２の低周波画像の前記画像端領域とを補正し、
   前記第１の散乱線低減画像の高周波成分の画像である第１の高周波画像と前記補正された前記第１の低周波画像とを合成して補正された前記第１の散乱線低減画像を生成し、前記第２の散乱線低減画像の高周波成分の画像である第２の高周波画像と前記補正された前記第２の低周波画像とを合成して補正された前記第２の散乱線低減画像を生成する、請求項１に記載の画像処理装置。
10. 被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理手段と、
    前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域において前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを接合して接合画像を生成する生成手段と、
    前記接合画像の前記重複領域における、前記第１の散乱線低減画像の画像端領域と前記第２の散乱線低減画像の画像端領域とにより規定される補正対象領域を、前記補正対象領域外の画素値に基づいて補正する補正手段と、を備える画像処理装置。
11. 前記補正手段は、
    前記補正対象領域の所定の方向に延びる各ラインの画素値に基づいて取得される代表値と、前記補正対象領域外の前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて取得される基準値と、に基づいて前記補正対象領域の前記各ラインの補正係数を生成し、
    前記補正対象領域の前記各ラインの画素値を前記補正係数に基づいて補正する、請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記補正対象領域の両側の前記補正対象領域外において前記所定の方向に延びるラインの画素値に基づいて得られる２つの基準値から、前記補正対象領域の前記各ラインに対応する前記基準値を線形補間により取得する、請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記補正係数は、前記基準値と前記各ラインの前記代表値との比である、請求項１１に記載の画像処理装置。
14. 前記所定の方向は前記補正対象領域の長手方向である、請求項１１に記載の画像処理装置。
15. 前記代表値と前記基準値とは、ラインに並ぶ画素値の平均値である、請求項１１に記載の画像処理装置。
16. 前記代表値と前記基準値とは、前記ラインに並ぶ画素値から飽和画素の画素値を除外した画素値に基づいて取得される、請求項１１に記載の画像処理装置。
17. 前記画像端領域は、散乱線低減処理の精度が低下する領域であり、画像端からあらかじめ設定された距離までの領域である、請求項１０に記載の画像処理装置。
18. 前記画像端領域における前記被写体の体厚を設定するユーザ操作を受け付ける操作手段をさらに備え、
    前記画像端領域を規定する画像端からの距離が前記操作手段により設定された体厚に基づいて決定される、請求項１０に記載の画像処理装置。
19. 前記補正手段は、
    前記接合画像の低周波成分の画像である低周波画像を生成し、
    前記低周波画像の前記補正対象領域を補正し、
    前記接合画像の高周波成分の画像である高周波画像と前記補正された前記低周波画像とを合成することにより、補正された前記接合画像を生成する、請求項１０に記載の画像処理装置。
20. 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載された画像処理装置と、
    前記被写体の撮影箇所を変更しながら複数回の放射線撮影が行われる長尺撮影により、前記第１の放射線画像と前記第２の放射線画像とを撮影する放射線撮影装置と、を備える放射線撮影システム。
21. 被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理工程と、
    前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域であって、前記第１の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正し、前記第２の散乱線低減画像における前記重複領域側の画像端領域を、画像端領域外の画素値に基づいて補正する補正工程と、
    前記補正工程により前記画像端領域が補正された前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを用いて長尺画像を生成する生成工程と、を備える画像処理装置の制御方法。
22. 被写体を長尺撮影することにより得られる第１の放射線画像と第２の放射線画像とに散乱線低減処理を行うことにより、第１の散乱線低減画像と第２の散乱線低減画像とを取得する処理工程と、
    前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像との重複領域において前記第１の散乱線低減画像と前記第２の散乱線低減画像とを接合して接合画像を生成する生成工程と、
    前記接合画像の前記重複領域における、前記第１の散乱線低減画像の画像端領域と前記第２の散乱線低減画像の画像端領域とにより規定される補正対象領域を、前記補正対象領域外の画素値に基づいて補正する補正工程と、を備える画像処理装置の制御方法。
23. コンピュータを、請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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