JP6035474B2 - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

この発明は、歯科用及び耳鼻科用等に好適に用いられるＸ線撮影装置に関するものである。

Ｘ線撮影技術において、近年、Ｘ線感光フィルムに代えて、固体撮像装置を使用したＸ線撮影装置が広く用いられるようになってきた。

歯科及び耳鼻科等で用いられるＸ線撮影装置においても、ＣＴ撮影、パノラマ撮影及びセファロ撮影といった各種撮影モードにおいて、固体撮像装置を使用したＸ線撮影装置が用いられている。

このようなＸ線撮影装置に用いられる固体撮像装置としては、ＣＭＯＳイメージセンサが知られており、その中でもパッシブピクセルセンサ（ＰＰＳ：Ｐａｓｓｉｖｅ Ｐｉｘｅｌ Ｓｅｎｓｏｒ）方式のものが知られている。ＰＰＳ方式の固体撮像装置は、入射光強度に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードを含むＰＰＳ型の画素がＭ行Ｎ列に２次元配列された画素配列を備え、各画素において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷を積分回路において電圧値に変化し、更にこの電圧値をデジタル値に変換して出力するものである。

一般に、各列のＭ個の画素それぞれの出力端は、その列に対応して設けられている読み出し用配線を介して、その列に対応して設けられている積分回路の入力端と接続されている。そして、各画素のフォトダイオードで発生した電荷は、第１行から第Ｍ行まで順次に行毎に、当該列に対応する読み出し用配線を通って積分回路に入力され、その積分回路から電荷量に応じた電圧値が第１列から第Ｎ列まで順次にアナログ／デジタル変換回路に入力され、デジタル値として出力される。

Ｘ線撮影装置において、固体撮像装置の画素配列に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、例えば、歯科の診断におけるＸ線撮影では、セファロ撮影において画素配列の長手方向の幅が２２ｃｍ以上といった長尺の固体撮像装置が要求される。このような長尺の固体撮像装置が要求されると、この固体撮像装置の生産に用いられる半導体ウェハの直径によっては、単一の基板上に該固体撮像装置を作製することが困難な場合がある。このような場合、固体撮像装置に要求される寸法より短い二枚の基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置として使用（いわゆるタイリング）することによって、要求寸法を満足することができる。

しかしながら、基板の端部と、この基板上に作製される画素配列の端部との間の隙間をなくすことは製造上困難なので、二枚の基板を並べて使用する場合、これらの画素配列同士の境界部分（繋ぎ目）にはＸ線像が撮像されない領域（デッドエリア）が生じてしまう。撮像用途によっては、このようなデッドエリアの位置に制限がある場合がある。例えば、歯科のセファロ撮影においては、Ｘ線像の中心付近に顎関節が存在する為、タイリングされた画素配列全体の中心付近にデッドエリアが存在すると、診断上重要な部分の画像データが欠損するおそれがある。そこで、二枚の基板における画素配列それぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせることにより、デッドエリアの位置を中心付近から外した固体撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−１３６号公報

上記した特許文献１の固体撮像装置においては、診断上重要な部分の画像データの欠損を防ぐことはできる。しかしながら、境界部分（繋ぎ目）には、Ｘ線像が撮像されないデッドエリアは存在するので、繋ぎ目部分の画像に線が発生するという問題は解消されていない。

二枚の基板を隣接して並べて配設する場合には、上記したように、境界部分（繋ぎ目）には、デッドエリアが存在することになる。このデッドエリアを極力なくすために、一方の基板の端部に他方の基板の端部重なるように配列してタイニングした固体撮像装置が提案されている（特許文献１、図１６（ｃ）参照）。しかし、このような固体撮像装置を用いてＸ線像を撮像した場合においても繋ぎ目部分に線が発生するなどの難点があった。

この発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたものにして、境界部分における繋ぎ目の線などの発生を抑制し、繋ぎ目の線が目立たないＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

この発明のＸ線撮影装置は、被検者にＸ線を照射するＸ線照射部と、入射するＸ線に応じたデジタルの電気信号を出力するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、前記Ｘ線検出部は、複数の基板上に形成された複数の画素を２次元配列した画素配列を合わせて１つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とする。

また、前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のｉ（ｉは２以上の整数）行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、平均輝度値と標準偏差を求め、求めた平均輝度値と標準偏差から補正値を算出し，算出した補正値から補正範囲の各画素データを補正するように構成すればよい。

また、前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のｉ（ｉは２以上の整数）行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、補正する範囲の平均輝度値（ａｖｇ _i ）、隣接する両画素の平均輝度値（ａｖｇ _R ，ａｖｇ _L ）と、隣接する両画素の標準偏差（ｓｄ _R 、ｓｄ _L ）求め、各補正行の隣接する両画素を結ぶ直線上の平均値ＡＶＧ_iと標準偏差ＳＤ_iを
ｒ１＝ｉ／（ｎ＋１） …（１）
ｒ２＝１−ｒ１ …（２）
ＳＤ_i＝ｓｄ_R×ｒ１＋ｓｄ_L×ｒ２ …（３）
ＡＶＧ_i＝ａｖｇ_R×ｒ１＋ａｖｇ_L×ｒ２ …（４）
（ここで、ｎは２以上の整数、ｒ１、ｒ２は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数、ｓｄ_Rは一方の隣接する画素の標準偏差、ｓｄ_L は他方の隣接する画素の標準偏差、ａｖｇ _i は補正する範囲の平均輝度値、ａｖｇ _R は一方の隣接する画素の平均輝度値、ａｖｇ _L は他方の隣接する画素の平均輝度値である）
によって、算出し、
算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲ｉの各画素データの補正データＩＭＧ［ｘ，ｙ］を、
ＩＭＧ［ｘ，ｙ］＝（ｉｍｇ［ｘ，ｙ］−ａｖｇ_i）×（ＳＤ_i／ｓｄ_i）＋ＡＶＧ_i
…（５）
（ここで、ｉｍｇ［ｘ，ｙ］は補正範囲の各画素データである）
によって算出するように構成すればよい。

また、この発明のＸ線撮影装置は、被検者にＸ線を照射するＸ線照射部と、入射するＸ線に応じたデジタルの電気信号を出力するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
前記Ｘ線検出部は、四つ以上の基板上に形成された複数の画素を２次元配列した画素配列を合わせて１つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正すると共に、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数列を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出する。

この発明は、繋ぎ目（境界部分）付近での輝度値の変化が直線的になるように補正され、繋ぎ目前後の輝度値の大幅な変化が無くなり、画像の線の発生を抑制することができる。

この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるＸ線撮影装置を示す側面図である。 この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるＸ線撮影装置を示す正面図である。 セファロ撮影時におけるＸ線撮影装置を示す説明図である。 この発明に用いられる固体撮像装置の平面図である。 この発明に用いられる固体撮像装置を示し、（ａ）は図４のａ−ａ線に沿った固体撮像装置の側断面図であり、（ｂ）は図４のｂ−ｂ線に沿った固体撮像装置の側断面図である。 二つの画素配列が上下方向にタイリングされた固体撮像装置を用いて撮像する様子を示す模式図である。 一方の基板の端部に他方の基板の端部が重なるように配列してタイニングした固体撮像装置を示す側断面図である。 二つの画素配列を用いた固体撮像装置の画像データを読み出したときの境界部分を含む領域を示す模式図であり、（ａ）は境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれｎ／２個の画素領域を、（ｂ）は各行（ライン）数に対する輝度値をそれぞれ示している。 この発明の画像再構成処理を示すフローチャートである。 この発明の繋ぎ目補正処理を示すフローチャートである。 この発明の画像再構成処理を示すフローチャートである。 この発明の画像再構成処理のノイズ処理を周波数領域でフィルタ補正する場合を示すフローチャートである。 この発明の画像再構成処理のノイズ処理を空間領域でフィルタ補正する場合を示すフローチャートである。 四つの画素配列が上下左右方向にタイリングされた固体撮像装置を示す模式図である。 四つの画素配列を上下左右に配列した固体撮像装置の上下の境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれｎ／２個の画素領域を配列した模式図である。 四つの画素配列を上下左右に配列した固体撮像装置の左右の境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれｎ／２個の画素領域を配列した模式図である。

以下、被検者（患者）を撮影するＸ線撮影装置の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。

図１は、この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるＸ線撮影装置を示す側面図、図２は、同正面図である。この実施形態のＸ線撮影装置は、パノラマ撮影、ＣＴ撮影及びセファロ撮影が可能なように構成されている。

図１及び図２に示すＸ線撮影装置は、立位タイプであり、支持フレーム７と、床面に設置するベース７３と、ベース７３から縦方向に立設された支柱７４とを備える。Ｘ線撮影装置は、パノラマ撮影・ＣＴ撮影のための旋回アーム３、Ｘ線照射部２、パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１、頭部保持部（図示しない）等を備える。また、Ｘ線撮影装置は、セファロ撮影のためのセファロ用ユニット４、セファロ用Ｘ線検出部５等を備える。

支持フレーム７は、支柱７４に支持されている。支持フレーム７は、患者の背丈に応じて、昇降機構（図示しない）によって、支柱７４に沿って昇降する。支持フレーム７は、上部に回転駆動ユニット７０を支持し、下部に頭部支持ユニット７１を支持する。図２に示すように、支持フレーム７、回転駆動ユニット７０及び頭部支持ユニット７１は、正面から見てコ字状に構成される。

回転駆動ユニット７０は、旋回アーム３を水平方向に回転可能に支持する。頭部支持ユニット７１は、被検者Ｏの頭部を保持する頭部保持部（図示しない）、被検者Ｏが握るための一対のハンドル７１ｂを備える。頭部支持ユニット７１は、先端側に操作部７１ａを備えており、オペレータが操作部７１ａで支持フレーム７の昇降位置を操作したり、頭部固定用イヤーロッドの開閉、ＣＴ撮影時の対象撮影領域（画像再構成範囲）の設定、パノラマ撮影時の位置付け用レーザービームの調整および、旋回アーム３を原点位置に戻すリセット等の操作ができる。

Ｘ線撮影装置は、セファロ用ユニット４を備える。セファロ用ユニット４は、水平方向に延設されたユニットアーム４１に取り付けられる。ユニットアーム４１は、支持フレーム７に取り付けられる。支持フレーム７を昇降することにより、ユニットアーム４１を介してセファロ用ユニット４が被検者Ｏの背丈に応じて昇降する。セファロ用ユニット４は、その上部にユニットホルダー４３を備える。ユニットホルダー４３は、被検者Ｏの頭部を固定する頭部固定部４２を備える。セファロ用ユニット４は、頭部固定部４２に近接するセファロ用Ｘ線検出部５を備える。セファロ用Ｘ線検出部５は、ユニットホルダー４３に固定されたセンサホルダー８に保持される。この実施形態においては、セファロ用Ｘ線検出部５は、二枚の基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置５０（図３参照）としたものを用いている。この固体撮像装置５０は、例えば、２次元配列された複数の画素を有するＣＭＯＳ型の固体撮像装置で構成されている。この固体撮像装置５０については、後述する。

セファロ撮影では、Ｘ線照射部２とセファロ用Ｘ線検出部５との間を所定距離だけ離す必要がある。そのため、セファロ用ユニット４は、所定長さを有するユニットアーム４１を介して設置され、Ｘ線照射部２と被検者Ｏとの間の距離、被検者Ｏとセファロ用Ｘ線検出部５との間の距離を一定にする。

旋回アーム３は、上部に旋回軸３２（図３参照）を備える。旋回軸３２は、回転駆動ユニット７０を介して支持フレーム７に支持されている。旋回アーム３は、一方側にパノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１、他方側にＸ線照射部２を備える。パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１とＸ線照射部２は互いに対向する。パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１は、パノラマ・ＣＴ用二次元Ｘ線検出器１０及び外装カバー類を含む。パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１は、２次元的に広がったＣＣＤセンサやＸ線間接変換方式（ＦＰＤ：フラットパネルディテクタ）センサ等からなる固体撮像装置で構成されている。

図３に示すように、Ｘ線照射部２は、Ｘ線管２１、コリメータ２０及び外装カバー類を含む。回転駆動ユニット７０は、旋回アーム３を旋回するための旋回軸回転手段３０を備える。旋回アーム３は、旋回軸回転手段３０によって、略垂直方向に延設された旋回軸３２を中心として水平方向に旋回する。回転駆動ユニット７０は、旋回軸３２を略水平面のＸＹ方向に水平移動するための旋回軸位置設定手段（図示しない）を備える。そして、旋回軸位置設定手段は、対象撮影領域（画像再構成範囲）の中心位置に旋回軸３２を設定する。

図１〜図３に示すように、パノラマ撮影及びＣＴ撮影では、支持フレーム７に設けられた頭部保持部で保持した被検者（患者）Ｏに対して、Ｘ線管２１のＸ線焦点２ａからＸ線コーンビームを照射し、被検者Ｏを透過したＸ線をパノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１で検出する。

ＣＴ撮影時には、対象撮影領域（画像再構成範囲）を中心に旋回アーム３を回転させながら対象撮影領域（画像再構成範囲）の断層撮影を行うので、旋回軸３２の中心を対象撮影領域（画像再構成範囲）の中心位置に一致するように移動する。パノラマ撮影時には、パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１とＸ線照射部２が歯列弓の形状に沿った所定の軌跡を描くように、旋回軸３２を介して旋回アーム３を水平移動及び水平旋回させながら断層撮影をする。パノラマ撮影のＸ線ビームの軌跡は、歯列弓（各歯牙）に対して正放線投影となるようにＸ線を入射するため包絡線状の軌跡をなす。

図３に示すように、セファロ撮影では、セファロ用ユニット４に設けられた頭部固定部４２のイヤーロッドに被検者（患者）Ｏの左右の外耳孔部に挿入して被検者Ｏを固定し、旋回アーム３に設けられたＸ線照射部２からＸ線２１ａを照射して、被検者Ｏを透過したＸ線２１ａをセファロ用Ｘ線検出部５の固体撮像装置５０で検出する。

旋回アーム３は、Ｘ線照射部２を回転するためのＸ線照射部回転部２２を備える。Ｘ線照射部２は、垂直方向に延設された回転軸２２０を中心として、Ｘ線照射部回転部２２によって回転する。セファロ撮影時において、Ｘ線照射部２のＸ線焦点２ａをセファロ用ユニット４の固体撮像装置５０に向けつつ、パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１をＸ線２１ａの照射野から外すことができる。

セファロ撮影法では、Ｘ線照射部２のＸ線焦点２ａと被検者Ｏの中心との間の距離（例えば１５００ｍｍ）と、被検者Ｏの中心とセファロ用Ｘ線検出部５の固体撮像装置５０との間の距離（例えば１５０ｍｍ）とにおいて、その拡大率が１．１倍となるように配置して撮影する。従って、セファロ用ユニット４は、旋回アーム３に設けられたＸ線照射部２から所定距離だけ離れて設けられている。

図１ないし図３に示すように、Ｘ線撮影装置は、操作／表示部１００とＸ線撮影装置本体部２００とで構成されている。Ｘ線撮影装置本体部２００は、パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１、セファロ用Ｘ線検出部５、Ｘ線照射部２、旋回アーム３等を備えた装置本体からなり、本体内部に制御部（ＣＰＵ）３５が搭載されている。制御部３５は、Ｘ線照射部２の管電流・管電圧（撮影条件）等の各駆動機構の動作を制御する。操作／表示部１００は、例えば、制御部３５に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなる。操作／表示部１００は、キーボードや操作部（リモコン）、マウス等からなる操作手段１３６を備え、オペレータが撮影モード及び撮影条件、予備撮影の有無等を選択して入力する。また、操作／表示部１００は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２を備えた制御装置１１０を備える。ＲＯＭ１１２にはＯＳ等の制御プログラムが格納されている。ＣＰＵ１１１は、後述する記憶部１３０等に格納されたプログラムにより画像再構成動作や各種制御動作等を行う。ＣＰＵ１１１は、バス１２０を介して、操作手段１３６に接続されており、オペレータが入力手段（図示しない）で入力し、この入力に基づいて、ＣＰＵ１１１が、制御部３５を介して旋回軸位置設定手段等を設定された所定の動作を行うよう制御する。

操作／表示部１００は、記憶部１３０を備える。記憶部１３０は、ワークメモリ１３１、画像メモリ１３２、フレームメモリ１３３、プログラムメモリ１３４等を備える。パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部１、セファロ用Ｘ線検出部５から出力される画像信号が、バス１２０を介して記憶部１３０のフレームメモリ１３３に格納される。制御装置１１０のＣＰＵ１１１がプログラムメモリ１３４に格納された、画像再構成プログラムに基づき画像処理手段として機能し、画像再構成動作を行う。ＣＴ撮影では任意の断層面に沿った断層画像に演算処理され、画像メモリ１３２に保存され且つ、表示手段（モニター）１３５に表示される。また、画像メモリ１３２は、必要に応じて外部メモリ手段を増設することもできる。

固体撮像装置５０は、被検者Ｏを通過したＸ線像を電気的な画像データに変換する。固体撮像装置５０から出力される画像データは、バス１２０からＣＰＵ１１１を含む制御装置１１０に一旦取り込まれた後、フレームメモリ１３３に格納される。フレームメモリ１３３に格納された画像データから、ＣＰＵ１１１が所定の演算処理を行って任意の断層面に沿った断層画像やパノラマ画像、セファロ画像等が再構成される。

図４及び図５は、この実施形態に用いられる固体撮像装置５０の構成の一例を示す図である。図４は固体撮像装置５０の平面図、図５（ａ）は図４のａ−ａ線に沿った固体撮像装置５０の側断面図であり、図５（ｂ）は図４のｂ−ｂ線に沿った固体撮像装置５０の側断面図である。なお、図４及び図５には、理解を容易にするためＸＹＺ直交座標系を併せて示している。

図４及び図５（ａ）、（ｂ）に示すように、固体撮像装置５０は半導体基板５３Ａ（第１の基板）および半導体基板５３Ｂ（第２の基板）を備えており、この二枚の半導体基板５３Ａ、５３Ｂによって一つの撮像領域が構成されている。固体撮像装置５０の撮像領域に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、歯科の診断におけるＸ線撮影では、セファロ撮影において撮像領域の長手方向の幅が２２ｃｍ以上といった長尺のものが要求される。そこで、本実施形態のように、固体撮像装置５０に要求される寸法より短い二枚の半導体基板５３Ａ、５３Ｂを長尺方向に並べ、それぞれの画素配列５０Ａ、５０Ｂを合わせて一つの撮像領域として使用（いわゆるタイリング）することによって、要求寸法を満足させている。なお、このように二枚の半導体基板５３Ａ、５３Ｂを並べて使用する場合、これらの画素配列の境界部分（繋ぎ目）にはＸ線像が撮像されない領域（デッドエリアＣ）が生じてしまう。これは、半導体基板５３Ａ及び５３Ｂそれぞれの端部と、これらの半導体基板５３Ａ、５３Ｂ上に作製される画素配列５０Ａ、５０Ｂそれぞれの端部との隙間をなくすことが製造上困難であることに因る。

固体撮像装置５０は、半導体基板５３Ａの主面にそれぞれ作り込まれた画素配列５０Ａ（第１の画素配列）および走査シフトレジスタ５３０Ａと、半導体基板５３Ｂの主面にそれぞれ作り込まれた画素配列５０Ｂ（第２の画素配列）および走査シフトレジスタ５３０Ｂとを備えている。また、固体撮像装置５０は信号出力部５２０を更に備えており、この信号出力部５２０は、半導体基板５３Ａの主面に作り込まれた複数の信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｈと、半導体基板５３Ｂの主面に作り込まれた複数の信号読出部５２１Ｉ〜５２１Ｌと、各信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｌに対応する複数のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５２２Ａ〜５２２Ｌと、各Ａ／Ｄ変換器５２２Ａ〜５２２Ｌに対応する複数のＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）データバッファ５２３Ａ〜５２３Ｌとを有している。

また、固体撮像装置５０は、平板状の基材５２、シンチレータ５４Ａ、５４ＢおよびＸ線遮蔽部材５５を備えている。上述した半導体基板５３Ａ、５３Ｂは基材５２に貼り付けられ、シンチレータ５４Ａ及び５４Ｂは半導体基板５３Ａ上及び半導体基板５３Ｂ上にそれぞれ配置されている。シンチレータ５４Ａ及び５４Ｂは、入射したＸ線に応じてシンチレーション光を発生してＸ線像を光像へと変換し、この光像を画素配列５０Ａ及び５０Ｂへそれぞれ出力する。シンチレータ５４Ａ、５４Ｂは画素配列５０Ａ、５０Ｂを覆うようにそれぞれ設置されるか、或いは画素配列５０Ａ、５０Ｂ上に蒸着によりそれぞれ設けられる。Ｘ線遮蔽部材５５は、Ｘ線の透過率が極めて低い鉛等の材料からなる。Ｘ線遮蔽部材５５は、半導体基板５３Ａ、５３Ｂの周縁部、特に走査シフトレジスタ５３０Ａ、５３０Ｂ並びに信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｌが配置された領域を覆っており、走査シフトレジスタ５３０Ａ、５３０Ｂ並びに信号読出部５２１Ａ〜５２１ＬへのＸ線の入射を防止する。

画素配列５０Ａは、Ｍ×ＮＡ個の画素（図５（ａ）、（ｂ）を参照）がＭ行ＮＡ列に２次元配列されることにより構成されている。また、画素配列５０Ｂは、Ｍ×ＮＢ個の画素がＭ行ＮＢ列に２次元配列されることにより構成されている。なお、図４において、列方向はＸ軸方向と一致し、行方向はＹ軸方向と一致する。Ｍ、ＮＡ、ＮＢそれぞれは２以上の整数であり、ＮＡ＞ＮＢを満たす。また、画素配列５０Ａ、５０Ｂにおける行方向の画素の数（ＮＡ＋ＮＢ）は、列方向の画素の数Ｍより多いことが好ましい。その場合、画素配列５０Ａ及び５０Ｂからなる撮像領域は、行方向（Ｙ軸方向）を長手方向とし、列方向（Ｘ軸方向）を短手方向とする長方形状を呈する。各画素は、例えば１００μｍピッチで配列されており、ＰＰＳ方式のものであって共通の構成を有している。

ここで、図４において、画素配列５０Ａに含まれるＮＡ列のうち最も左端に位置する列（すなわちＹ座標が最も小さい列）を第１列とし、反対側の右端に位置する列を第ＮＡ列とする。また、同図において、画素配列５０Ｂに含まれるＮＢ列のうち最も左端に位置する列（Ｙ座標が最も小さい列）を第１列とし、反対側の右端に位置する列を第ＮＢ列とする。この場合、本実施形態では画素配列５０Ｂの第１列と画素配列５０Ａの第ＮＡ列とが互いに沿うように画素配列５０Ａ及び５０Ｂが配置される。

また、画素配列５０Ａの第１列を含む一又は複数の連続した列はＸ線遮蔽部材５５によって覆われていて、入射Ｘ線から遮蔽された不感領域となっている。すなわち、これらの列には光が入射せず電荷が発生しないので、撮像には寄与しない。同様に、画素配列５０Ｂの第ＮＢ列を含む一又は複数の連続した列もまたＸ線遮蔽部材５５によって覆われており、不感領域となっている。したがって、画素配列５０Ａ、５０Ｂにおいては、Ｘ線遮蔽部材５５によって覆われたこれらの画素列を除く他の画素列によって撮像の為の有効な領域が構成される。換言すれば、固体撮像装置５０における有効撮像領域は、Ｘ線遮蔽部材５５の開口５５ａによって規定される。

信号出力部５２０は、各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、その保持した電圧値をデジタル値に変換してデータバスＤＢへ出力する。複数の信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｈは、一つの信号読出部につき画素配列５０Ａにおける二以上の画素列に対応して設けられており、対応する画素列の各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、この電圧値を対応するＡ／Ｄ変換器５２２Ａ〜５２２Ｈへそれぞれ出力する。同様に、複数の信号読出部５２１Ｉ〜５２１Ｌは、一つの信号読出部につき画素配列５０Ｂにおける二以上の画素列に対応して設けられており、対応する画素列の各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、この電圧値を対応するＡ／Ｄ変換器５２２Ｉ〜５２２Ｌへそれぞれ出力する。このとき、走査シフトレジスタ５３０Ａ及び５３０Ｂは、各画素に蓄積された電荷が行毎に信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｌへ順次出力されるように各画素を制御する。

複数のＡ／Ｄ変換器５２２Ａ〜５２２Ｌは、対応する信号読出部５２１Ａ〜５２１Ｌから出力された電圧値を入力し、その入力した電圧値（アナログ値）に対してＡ／Ｄ変換処理を施し、その入力電圧値に応じたデジタル値を生成する。複数のＡ／Ｄ変換器５２２Ａ〜５２２Ｌは、生成したデジタル値を当該Ａ／Ｄ変換器５２２Ａ〜５２２Ｌに対応するＦＩＦＯデータバッファ５２３Ａ〜５２３Ｌへ出力する。

複数のＦＩＦＯデータバッファ５２３Ａ〜５２３Ｌは、画素配列５０Ａに含まれるＮＡ列、および画素配列５０Ｂに含まれるＮＢ列のそれぞれに対応する全てのデジタル値が揃った後、該デジタル値をデータバスＤＢへ出力する。このとき、ＦＩＦＯデータバッファ５２３Ａ〜５２３Ｆは、画素配列５０Ａの第１列から第ｎ列（２≦ｎ＜ＮＡ）までの各列に対応するデジタル値（図４の境界線Ｅより左側に配置された６個のＦＩＦＯデータバッファ５２３Ａ〜５２３Ｆに格納されたデジタル値）を順次にデータバスＤＢへ出力する。そして、この出力動作と並行して、ＦＩＦＯデータバッファ５２３Ｇ〜５２３Ｌは、画素配列５０Ａの第（ｎ＋１）列から、第ＮＡ列および画素配列５０Ｂの第１列を経て第ＮＢ列までの各列に対応するデジタル値（図４の境界線Ｅより右側に配置された６個のＦＩＦＯデータバッファ５２３Ｇ〜５２３Ｌに格納されたデジタル値）を順次にデータバスＤＢへ出力する。すなわち、データバスＤＢを制御するＣＰＵ１１１等の制御装置１１０から見た場合、境界線Ｅより左側に配置された６個のＦＩＦＯデータバッファ５２３Ａ〜５２３Ｆが一つの出力ポートを構成し、境界線Ｅより右側に配置された６個のＦＩＦＯデータバッファ５２３Ｇ〜５２３Ｌが別の出力ポートを構成する。

画素配列５０Ａ及び画素配列５０Ｂの各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、その保持した電圧値をデジタル値に変換してデータバスＤＢへ出力し、データバスＤＢから画像信号が、バス１２０を介して記憶部１３０のフレームメモリ１３３に格納される。

上述したように、固体撮像装置５０の画素配列に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、例えば歯科の診断におけるセファロ撮影においては、固体撮像装置５０の画素配列は２２ｃｍ以上の長尺であることが要求される。セファロ撮影では被検者（患者）の頭蓋骨及び上下顎骨の位置関係を把握し、どの部位を抜歯するか、或いは被検者（患者）の矯正治療が簡単か難しいか等の情報を得るが、そのような情報を得るためには画素配列の上下方向の幅が成人の頭部のほぼ全体をカバーする必要があるからである。

しかし、このような長尺の画素配列が要求されると、固体撮像装置の生産に用いられる半導体ウェハの直径によっては、単一の基板上に当該画素配列を作製することが困難な場合がある。このような場合、画素配列に要求される寸法より短い二枚の半導体基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置として使用（いわゆるタイリング）することによって、要求寸法を満足することができる。

上述したように、二枚の半導体基板を並べて使用する場合、図４に示したように画素配列同士の境界部分（繋ぎ目）にデッドエリアＣが生じてしまう。そして、撮像用途によっては、このようなデッドエリアＣの位置に制限がある場合がある。歯科診断におけるＸ線撮影の場合、図６に示されるように、二つの画素配列５０Ａ、５０Ｂが上下方向にタイリングされて撮像が行われる。ところで、二つの画素配列の上下方向の幅が互いに等しい場合には、二つの画素配列の境界部分ｂ２が被検者Ｏの耳の辺りを通過することとなる。なお、図中に示す領域ＦＡ及びＦＢは、それぞれ画素配列５０Ａ及び５０Ｂによる撮像範囲を示している。セファロ撮影においては、被検者Ｏの顎から耳を含む辺りまでの領域Ｇに関する情報が重要であるが、二つの画素配列の境界部分ｂ２部分が領域Ｇの内部を通過することはこの領域Ｇに関する情報の欠落に繋がり、好ましくない。したがって、このような場合には、二つの画素配列５０Ａ、５０Ｂそれぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせることにより、画素配列同士の境界部分ｂの移動経路を領域Ｇから除くことができる。

図４及び図５に示す固体撮像装置５０は、半導体基板５３Ａ及び半導体基板５３Ｂを同一平面上に並べて、画素配列５０Ａと画素配列５０Ｂのタイリングを行っている。このような構造においては、画素配列５０Ａ、画素配列５０Ｂのそれぞれの最も端に位置する画素から半導体基板５３Ａ、半導体基板５３Ｂのそれぞれのエッジまでの距離と、半導体基板５３Ａ、半導体基板５３Ｂの間に確保される隙間（クリアランス）とを合計した距離が少なくともデッドエリアＣの幅となる。尚、シンチレータ５４Ａとシンチレータ５４Ｂが半導体基板５３Ａ、半導体基板５３Ｂの側面にそれぞれ回り込む場合には、その回り込んだ分だけ更にデッドエリアＣの幅が大きくなる。このデッドエリアＣは、図４に示すように、画素配列が存在せず、その部分が線として画像に表れることになる。

そこで、図７に示すように、デッドエリアを極力なくすために、一方の基板の端部に他方の基板の端部重なるように配列してタイニングした固体撮像装置５０₂が提案されている。この固体撮像装置５０₂は、半導体基板５３Ａの端部に半導体基板５３Ｂが重なるように、半導体基板５３Ａと半導体基板５３ＢとをＺ方向にずらして並べている。そして、半導体基板５３Ａの画素配列５０Ａの端部と半導体基板５３Ｂの画素配列Ｂの端部の一端が水平方向で互いに一致するように配置している。従って、画素配列５０Ａの一端の画素Ｐと画素配列５０Ｂの一端の画素Ｐが線ｔで一致し、デッドエリアを理論上なくすことができる。

しかしながら、図７に示す固体撮像装置５０₂を用いＸ線像を撮像した場合においても繋ぎ目に線が発生することが確認された。これは、繋ぎ目部分のシンチレータの厚みの違いなどが起因して、繋ぎ目前後の画素の輝度が減少するからだと考えられる。

図８は、図７に示す構造の二つの画素配列を用いた固体撮像装置５０₂の画像データを読み出したときの境界部分の繋ぎ目を含む領域のデータを示している。図８では、長尺方向すなわち、二つの画素配列の繋ぎ目である境界部分を含むＹ方向（行（ライン）方向）の領域を示している。図８（ａ）は、境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれｎ／２個の画素領域を示している。図８（ｂ）は各行数に対する輝度値を示している。この固体撮像装置５０は、２次元センサで構成されている。この例では、図中奥行き方向（Ｘ方向）の列に対して６０画素が配列されている。この図８（ｂ）に示す輝度値は、これら奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を表している。なお、図８において、補正範囲のｎは２０行（ライン）である。

図８（ｂ）に示すように、繋ぎ目（境界部分）付近では、平均輝度値が大きく変化している。このためセファロ画像などの画像に、画素配列の繋ぎ目近傍で線が発生する。図６に示すように、境界部分ｂに線があるような画像として再構成されることになる。尚、図４〜図５に示す固体撮像装置５０においてもデッドエリアＣ部分を含む境界部分ｂに線があるような画像として再構成される。

そこで、この発明では、繋ぎ目（境界部分）付近での平均輝度値の変化が図８（ｂ）の破線で示すように、直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制するものである。

図８に示すように、繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｉ＝１〜ｎまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算する。図８において、左から右に掛けてＹ方向、すなわち、長尺方向の画素配列を示している。そして、図８（ａ）において、Ｌが補正範囲（ｉ）の例えば、下側に位置する画素配列５０Ａにおける補正範囲の行に隣接する行、Ｒが上側に位置する画素配列５０Ｂにおける補正範囲の行に隣接する行を示している。すなわち、Ｌがｉ＝１の行に隣接する行、Ｒがｉ＝ｎの行に隣接する行を示している。

補正範囲（ｉ＝１〜ｎ）の各行の列の輝度値と補正範囲のｉ＝１に隣接する行Ｌの列の輝度値と、補正範囲のｉ＝ｎに隣接する行Ｒの列の輝度値に基づいて、繋ぎ目の補正処理を行う。以下、この発明の補正処理について説明する。

補正処理は、まず、制御装置１１０のＣＰＵ１１１がフレームメモリ１３３にアクセスし、画像データから、補正範囲（ｉ＝１〜ｎ）の各行の列の輝度値と補正範囲に隣接する行Ｌ、隣接する行Ｒのそれぞれの列の輝度値を読み出し、補正範囲（ｉ＝１〜ｎ）の各行の列の平均輝度値と、隣接する行Ｌ、隣接する行Ｒの平均輝度値と、標準偏差を算出し、その算出した各データをワークメモリ１３１に格納する。ここで、補正する範囲の平均輝度値をａｖｇ_i、隣接する行Ｌの平均輝度値をａｖｇ_L、隣接する行Ｒの平均輝度値をａｖｇ_Rとする。固体撮像装置５０は、２次元センサで構成されており、この例では、図中奥行き方向（Ｘ方向）の列に６０画素が配列されているので、それぞれ奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求めている。

また、補正する範囲の標準偏差をｓｄ_i、隣接する行Ｌの標準偏差をｓｄ_L、隣接する行Ｒの標準偏差をｓｄ_Rとして、求めた平均輝度値と標準偏差を用いて、制御回路１１０のＣＰＵ１１１は、各補正行にそれぞれ隣接する行Ｌと行Ｒを結ぶ直線上の平均値ＡＶＧ_iと標準偏差ＳＤ_iを次の式に基づき算出し、その値をワークメモリ１３１に格納する。

ｒ１＝ｉ／（ｎ＋１） …（１）
ｒ２＝１−ｒ１ …（２）
ＳＤ_i＝ｓｄ_R×ｒ１＋ｓｄ_L×ｒ２ …（３）
ＡＶＧ_i＝ａｖｇ_R×ｒ１＋ａｖｇ_L×ｒ２ …（４）

ここで、ｒ１、ｒ２は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数であり、ｒ１は、隣接する行Ｒに対応する係数、ｒ２は、隣接する行Ｌに対応する係数である。

算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲ｉの各画素データの補正データを下記式に基づいて算出する。

ＩＭＧ［ｘ，ｙ］＝（ｉｍｇ［ｘ，ｙ］−ａｖｇ_i）×（ＳＤ_i／ｓｄ_i）＋ＡＶＧ_i
…（５）

ここで、ＩＭＧ［ｘ，ｙ］は、各ｘ，ｙ座標の補正後の画素データであり、ｉｍｇ［ｘ，ｙ］は、各ｘ，ｙ座標の補正前の画素データである。

補正範囲の各画素データ（ｘ、ｙ）を読み出し、上記の（５）式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとしてワークメモリ１３１に格納する。そして、補正した画素データを画像再構成のデータとして用いて、シフト加算法又はフィルタ逆投影法（ＦＢＰ法、ＦＢＰ：Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）により、画像再構成を行い、セファロ画像などの画像を得る。

次に、この発明の動作につき、図９及び図１０のフローチャートに従い説明する。
画像データの再構成法としては、シフト加算法とＦＢＰ法とが存在する。シフト加算法とＦＢＰ法は、再構成の原理が異なるため、断層方向の解像度及びコントラストが異なる。このため、それぞれの再構成法には、以下のような利点がある。

まず、シフト加算法の利点につき説明する。シフト加算法を用いると、金属アーチファクトが発生しないので、インプラント体への骨の付き具合が診断し易くなる。また、インレーやクラウンの近くのカリエスなども診断し易くなる。さらに、再構成計算が速く、撮影後、速やかに画像を表示して、診断することが出来る。

ＦＢＰ法の利点について説明する。ＦＢＰ法を用いると、高いコントラスト画像を作成することができ、根尖、根管、歯根膜などの診断がし易くなる。

このように、シフト加算法とＦＢＰ法はそれぞれの利点を有し、いずれの再構成法が絶対的に優れているともいえない。従って、それぞれの要求を満たした再構成法を用いればよい。

本実施例では、再構成法としてのシフト加算法は、スキャンによって一定レートで収集され、繋ぎ目（境界部分）付近の各画素データを上記した手法により補正する。そして、この補正したデータを含めたフレームデータ（画像データ）を、例えば、その位置に応じた量だけ互いにシフトさせて相互加算する処理を行う。

再構成法としてのＦＢＰ法は、繋ぎ目（境界部分）付近の各画素データを上記したように補正する。補正した各画素データを含めフレームデータ（画素データ）の一群のデータを個別に、所定の第１の重み付け処理を行ない、次に、第１の重み付け処理後の各画像データに対して、所定のコンボリューション処理を施す。次に、コンボリューション処理後の各投影データに対して、所定の第２の重み付け処理を行なう。次に、第２の重み付け処理した後の画像データを個別に、所定の逆投影（バックプロジェクション：ＢＰ）処理をして、ＢＰ像を生成する。

次に、この発明の処理動作につき説明する。
まず、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、被検者Ｏの位置決めなど撮影の準備が済むと、操作手段１３６を介して与えられる操作者の指示に応答し、データ収集のためのスキャンを指令する。そして、Ｘ線照射部２からパルス状又は連続波のＸ線を所定周期で又は連続的に曝射させる。この結果、Ｘ線照射部２から曝射されたＸ線は被検者Ｏを透過してＸ線検出部５の固体撮像装置５０により検出される。そして、前述したように、Ｘ線検出部５の固体撮像装置５０からＸ線透過量を反映したデジタル量のフレームデータ（画素データ）が出力される。このフレームデータはフレームメモリ１３３に一時保管される。

このスキャンの指令が済むと、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、画像処理手段として機能し、画像再構成の処理を行う。画像再構成処理を開始すると、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、フレームメモリ１３３に格納された撮影画像を読み出し、ワークメモリ１３１に一旦保管する（ステップＳ１）。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、読み込んだ撮影画像に対して、ディフェクト補正（ステップＳ２）、濃度補正（ステップＳ３）を行う。続いて、ディフェクト補正、濃度補正した画像データを対数変換し（ステップＳ４）、対数変換したデータをワークメモリ１３１に格納する。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、繋ぎ目（境界部分）付近での平均輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制する繋ぎ目補正の処理動作を行う（ステップＳ５）。

繋ぎ目補正の処理動作を開始すると、図１０に示すように、繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｉ＝１〜ｎまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算するために、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、ワークメモリ１３１にアクセスし、対数変換した画像データから、補正範囲（ｉ＝１〜ｎ）の各行の列の輝度値と補正範囲にそれぞれ隣接する行Ｌ、隣接する行Ｒの列の輝度値を読み出し、補正範囲（ｉ＝１〜ｎ）の各行の列の平均輝度値ａｖｇ_iと、隣接する行Ｌ、隣接する行Ｒの平均輝度値ａｖｇ_L、ａｖｇ_Rと、標準偏差を算出する。そして、補正する範囲の標準偏差をｓｄ_i、隣接する行Ｌの標準偏差ｓｄ_L、隣接する行Ｒの標準偏差ｓｄ_Rを算出する。そして、算出した各データをワークメモリ１３１に格納する（ステップＳ５１）。固体撮像装置５０は、２次元センサで構成されており、この例では、図中奥行き方向（Ｘ方向）の列に６０画素が配列されているので、それぞれ奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求めている。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、各補正範囲の両端部の行にそれぞれ隣接する行Ｌと隣接する行Ｒを結ぶ直線上の平均値ＡＶＧ_iと標準偏差ＳＤ_iを算出し、その値をワークメモリ１３１に格納する（ステップＳ５２）。この算出のために、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、まず、上記（１）式、（２）式に基づきｒ１とｒ２を算出し、この算出したｒ１とｒ２と、隣接する行Ｌの標準偏差ｓｄ_L、隣接する行Ｒの標準偏差ｓｄ_Rを用いて上記（３）式に基づき、標準偏差ＳＤ_iを求める。更に、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、この算出したｒ１とｒ２と隣接する行Ｌ、Ｒの平均輝度値ａｖｇ_L、ａｖｇ_Rを用いて上記（４）式に基づいて平均輝度値ＡＶＧ_iを算出する。この処理を補正範囲の１〜ｎ行まで繰り返して平均輝度値と標準偏差の補正値を求める。

ステップＳ５２で算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲ｉの各画素データを上記（５）式に基づいて算出する（ステップＳ５３）。制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、補正範囲の各画素データ（ｘ、ｙ）を読み出し、上記（５）式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとしてワークメモリ１３１に格納する（ステップＳ５３）。全ての補正範囲の画素の補正処理が終わると補正処理が終了し、画像再構成処理に戻る。

そして、繋ぎ目（境界部分）付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換え、そして、この置き換えたフレームデータ（画像データ）をその位置に応じた量だけ互いにシフトさせて相互加算するシフト加算処理を行い、画像を再構成し、再構成した再構成データを画像メモリ１３２に格納する（ステップＳ６）。そして、再構成処理を終了する。その後、表示手段１３５に再構成画像を表示させる。

上記したように、シフト加算法を用いると、金属アーチファクトが発生しないので、インプラント体への骨の付き具合が診断し易くなる。また、インレーやクラウンの近くのカリエスなども診断し易くなる。さらに、再構成計算が速く、撮影後、速やかに画像を表示して、診断することが出来る。また、ノイズが少なく、正中部分や顎関節部分など線量が少し足りなくなる部分でも診断がし易くなる。

次に、画像再構成をＦＢＰ法に行う場合につき、図１１ないし図１３を参照して説明する。シフト加算による再構成と同様に、Ｘ線検出部５の固体撮像装置５０からＸ線透過量を反映したデジタル量のフレームデータ（画素データ）が出力され、このフレームデータはフレームメモリ１３３に一時保管される。そして、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、フレームメモリ１３３に格納された撮影画像を読み出し、ワークメモリ１３１に一旦保管する（ステップＳ１）。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、読み込んだ撮影画像に対して、ディフェクト補正（ステップＳ２）、濃度補正（ステップＳ３）を行う。続いて、ディフェクト補正、濃度補正した画像データを対数変換し（ステップＳ４）、対数変換したデータをワークメモリ１３１に格納する。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、繋ぎ目（境界部分）付近での平均輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制する繋ぎ目補正の処理動作を行う（ステップＳ５）。そして、図１０に示す繋ぎ目補正の処理が行われる。そして、繋ぎ目（境界部分）付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換え、そして、この置き換えたフレームデータ（画像データ）をＦＢＰ法により画像を再構成し、再構成した再構成データを画像メモリ１３２に格納する（ステップＳ６ａ）。ＦＢＰ法は、繋ぎ目（境界部分）付近の画像データを上記した補正データに置き換え、この補正データを含む全ての画素のフレームデータ（画素データ）の一群のデータを個別に、所定の第１の重み付け処理を行ない、次に、第１の重み付け処理後の各画像データに対して、所定のコンボリューション処理を施す。次に、コンボリューション処理後の各投影データに対して、所定の第２の重み付け処理を行なう。次に、第２の重み付け処理した後の画像データを個別に、所定の逆投影（バックプロジェクション：ＢＰ）処理をして、ＢＰ像を生成する。その後、表示手段１３５に再構成画像を表示させる。

次に、ＦＢＰ法において、ノイズ処理を周波数領域でフィルタ補正する場合の処理について図１２に従い説明する。

制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、ワークメモリ１３１から繋ぎ目（境界部分）付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換えた画像データを得る（ステップＳ６１）。

制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、補正済み画像データをフーリエ変換し、補正済み画像データのスペクトルデータを作成する（ステップＳ６２）。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、補正済み画像データのスペクトルデータとノイズ除去フィルタとの積を取りフィルタ処理を行う（ステップＳ６３）。そして、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、フィルタが適用された画像データのスペクトルデータをフーリエ逆変換して、フィルタ補正された画像データを得る（ステップＳ６４）。

その後、フィルタ補正された画像データを逆投影して再構成画像データを得て、画像メモリ１３２に格納する（ステップＳ６５）。そして、画像メモリ１３２から再構成画像データを読み出し、診断用画像として表示手段１３５に表示させる（ステップＳ６６）。

次に、図１３に従い、ノイズ処理を空間領域でフィルタ補正する場合の処理について説明する。

制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、ワークメモリ１３１から繋ぎ目（境界部分）付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換えた画像データを得る（ステップＳ６１ａ）。

制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、ノイズ除去フィルタをフーリエ逆変換し、空間領域のフィルタを作成する（ステップＳ６２ａ）。

続いて、制御装置１１０のＣＰＵ１１１は、補正済み画像データと空間領域のフィルタとの畳み込み積分を行う（ステップＳ６３ａ）。

その後、フィルタ補正された画像データを逆投影して再構成画像データを得て、画像メモリ１３２に格納する（ステップＳ６５ａ）。そして、画像メモリ１３２から再構成画像データを読み出し、診断用画像として表示手段１３５に表示させる（ステップＳ６６ａ）。

上記実施形態では、二枚の半導体基板を並べて使用する固体撮像装置５０（５０₂）について説明したが、タイリングされる半導体基板は、２枚に限らず３枚以上のものにもこの発明は適用することができる。すなわち、境界部分を含む前後の領域を補正範囲とし、その範囲にこの発明にかかる繋ぎ目補正を施すように構成すればよい。また、上記した実施形態は、二つの画素配列５０Ａ、５０Ｂそれぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせているが、二つの画素配列の上下方向の幅が互いに等しい場合にもこの発明が適用できることはいうまでもない。

また、上記実施形態では、二枚の半導体基板を上下方向並べて使用する固体撮像装置５０（５０₂）について説明したが、図１４に、四枚の半導体基板を上下左右方向に並べて使用する固体撮像装置５０₃を示す。この固体撮像装置５０₃は、上下に画素配列５０Ａと画素配列５０Ｂ、画素配列５０Ｃと画素配列５０Ｄを配列し、左右に画素配列５０Ａと画素配列５０Ｃ、画素配列５０Ｂと画素配列５０Ｄを配列し、それぞれタイリングを行っている。このような構造においては、行方向の画素配列５０Ａと画素配列５０Ｂ、画素配列５０Ｃと画素配列５０Ｄ、列方向の画素配列５０Ａと画素配列５０Ｃ、画素配列５０Ｂと画素配列５０Ｄにそれぞれ繋ぎ目（境界部分）が存在することになる。すなわち、上下左右にそれぞれ繋ぎ目(境界部分)が存在することになる。

上記したように、繋ぎ目（境界部分）付近では、輝度値が大きく変化する。そこで、この発明では、上下左右のそれぞれの繋ぎ目（境界部分）付近での輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制するものである。

上下の画素配列５０Ａと画素配列５０Ｂ、画素配列５０Ｃと画素配列５０Ｄにおいては、図１５に示すように、上下の繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｉ＝１〜ｎまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算する。この上下方向の補正は、上記した補正と同様に行われる。

すなわち、画素配列５０Ａと画素配列５０Ｂの上下の繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｉ＝１〜ｎまでの撮影画像の各行を補正範囲として上記のように補正する。また、画素配列５０Ｃと画素配列５０Ｄの上下の繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｉ＝１〜ｎまでの撮影画像の各行を補正範囲として上記のように補正する。上記（５）式に基づき、各画素データを補正し、上下の繋ぎ目（境界部分）付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正した画像データに置き換え、上下の繋ぎ目（境界部分）の補正処理が行われる。

続いて、左右の繋ぎ目（境界部分）の補正処理を行う。左右の画素配列５０Ａと画素配列５０Ｃ、画素配列５０Ｂと画素配列５０Ｄにおいては、図１６に示すように、左右の繋ぎ目（境界部分）を含む前後のｊ＝１〜ｍまでの撮影画像の各列を補正範囲として演算する。図１６において、左から右に掛けてＸ方向の画素配列を示している。そして、ＸＬが補正範囲（ｊ）の例えば、左側に位置する画素配列５０Ｂ（５０Ａ）における補正範囲の列に隣接する列、ＸＲが右側に位置する画素配列５０Ｄ（５０Ｃ）における補正範囲の列に隣接する列を示している。すなわち、ＸＬがｊ＝１の列に隣接する列、ＸＲがｊ＝ｍの列に隣接する列を示している。

補正範囲（ｊ＝１〜ｍ）の各列の輝度値と補正範囲のｊ＝１に隣接する列ＸＬの輝度値と、補正範囲のｊ＝ｍに隣接する列ＸＲの輝度値に基づいて、左右の繋ぎ目（境界部分）の補正処理を行う。

左右の繋ぎ目（境界部分）の補正処理は、行方向を補正した画像データから、補正範囲（ｊ＝１〜ｍ）の各列の行の輝度値と補正範囲に隣接する列ＸＬ、隣接する列ＸＲのそれぞれの行の輝度値を読み出し、補正範囲（ｊ＝１〜ｍ）の各列の行の平均輝度値と、隣接する列ＸＬ、隣接する列ＸＲの平均輝度値と、標準偏差を算出する。ここで、補正する範囲の平均輝度値をａｖｇ_j、隣接する列ＸＬの平均輝度値をａｖｇ_XL、隣接する列ＸＲの平均輝度値をａｖｇ_XRとする。

また、補正する範囲の標準偏差をｓｄ_j、隣接する列ＸＬの標準偏差をｓｄ_XL、隣接する列ＸＲの標準偏差をｓｄ_XRとして、求めた平均輝度値と標準偏差を用いて、各補正列にそれぞれ隣接する列ＸＬと列ＸＲを結ぶ直線上の平均値ＡＶＧ_jと標準偏差ＳＤ_jを次の式に基づき算出し、その値を格納する。

ｋ１＝ｊ／（ｍ＋１） …（１１）
ｋ２＝１−ｋ１ …（１２）
ＳＤ_j＝ｓｄ_XR×ｋ１＋ｓｄ_XL×ｋ２ …（１３）
ＡＶＧ_j＝ａｖｇ_XR×ｋ１＋ａｖｇ_XL×ｋ２ …（１４）

ここで、ｋ１、ｋ２は、補正範囲に隣接する列と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数であり、ｋ１は、隣接する列ＸＲに対応する係数、ｋ２は、隣接する列ＸＬに対応する係数である。

算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲ｊの各画素データの補正データを下記式に基づいて算出する。

ＩＭＧ［ｘ，ｙ］＝（ｉｍｇ［ｘ，ｙ］−ａｖｇ_j）×（ＳＤ_j／ｓｄ_j）＋ＡＶＧ_j
…（１５）

ここで、ＩＭＧ［ｘ，ｙ］は、各ｘ，ｙ座標の補正後の画素データであり、ｉｍｇ［ｘ，ｙ］は、各ｘ，ｙ座標の補正前の画素データである。

補正範囲の各画素データ（ｘ、ｙ）を読み出し、上記（１５）式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとして置き換え、左右方向の繋ぎ目（境界部分）の補正処理が行われる。そして、上下左右の繋ぎ目（境界部分）の補正が行われた画素データを画像再構成のデータとして用いて、シフト加算法又はフィルタ逆投影法により、画像再構成を行い、セファロ画像などの画像を得る。

今回開示された実施の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。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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が含まれることが意図される。

１ パノラマ・ＣＴ用Ｘ線検出部
２ Ｘ線照射部
３ 旋回アーム
４ セファロ用ユニット
５ セファロ用Ｘ線検出部
５０ 固体撮像装置
７ 支持フレーム
７３ ベース
７４ 支柱
１００ 操作／表示部
１１０ 制御装置
１１１ ＣＰＵ
１３０ 記憶部
１３１ ワークメモリ
１３２ 画像メモリ
１３３ フレームメモリ
１３４ プログラムメモリ
１３５ 表示手段
１３６ 操作手段

Claims (5)

1. 被検者にＸ線を照射するＸ線照射部と、入射するＸ線に応じたデジタルの電気信号を出力するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
   前記Ｘ線検出部は、複数の基板上に形成された複数の画素を２次元配列した画素配列を合わせて１つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 前記Ｘ線検出部は、セファロ撮影するセファロ用Ｘ線検出部であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
3. 前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のｉ（ｉは２以上の整数）行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、平均輝度値と標準偏差を求め、求めた平均輝度値と標準偏差から補正値を算出し，算出した補正値から補正範囲の各画素データを補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線撮影装置。
4. 前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のｉ（ｉは２以上の整数）行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、補正する範囲の平均輝度値（ａｖｇ _i ）、隣接する両画素の平均輝度値（ａｖｇ _R ，ａｖｇ _L ）と、隣接する両画素の標準偏差（ｓｄ _R 、ｓｄ _L ）求め、各補正行の隣接する両画素を結ぶ直線上の平均値ＡＶＧ_iと標準偏差ＳＤ_iを
   ｒ１＝ｉ／（ｎ＋１） …（１）
   ｒ２＝１−ｒ１ …（２）
   ＳＤ_i＝ｓｄ_R×ｒ１＋ｓｄ_L×ｒ２ …（３）
   ＡＶＧ_i＝ａｖｇ_R×ｒ１＋ａｖｇ_L×ｒ２ …（４）
   （ここで、ｎは２以上の整数、ｒ１、ｒ２は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数、ｓｄ_Rは一方の隣接する画素の標準偏差、ｓｄ_L は他方の隣接する画素の標準偏差、ａｖｇ _i は補正する範囲の平均輝度値、ａｖｇ _R は一方の隣接する画素の平均輝度値、ａｖｇ _L は他方の隣接する画素の平均輝度値である）
   によって、算出し、
   算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲ｉの各画素データの補正データＩＭＧ［ｘ，ｙ］を、
   ＩＭＧ［ｘ，ｙ］＝（ｉｍｇ［ｘ，ｙ］−ａｖｇ_i）×（ＳＤ_i／ｓｄ_i）＋ＡＶＧ_i
   …（５）
   （ここで、ｉｍｇ［ｘ，ｙ］は補正範囲の各画素データである）
   によって算出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影装置。
5. 被検者にＸ線を照射するＸ線照射部と、入射するＸ線に応じたデジタルの電気信号を出力するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
   前記Ｘ線検出部は、四つ以上の基板上に形成された複数の画素を２次元配列した画素配列を合わせて１つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正すると共に、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数列を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とするＸ線撮影装置。

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