特開 2024-35867 画像処理装置、Ｘ線ＣＴ撮影システム、および画像処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035867

(43)【公開日】2024-03-15

(54)【発明の名称】画像処理装置、Ｘ線ＣＴ撮影システム、および画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/51 20240101AFI20240308BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

A61B6/14 310

A61B6/03 360G

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022140466

(22)【出願日】2022-09-05

(71)【出願人】

【識別番号】000138185

【氏名又は名称】株式会社モリタ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 悠

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA22

4C093CA13

4C093DA05

4C093EC16

4C093FF06

4C093FF18

4C093FF21

4C093FF42

(57)【要約】

【課題】金属アーティファクトを精度よく削除することができる画像処理装置、Ｘ線ＣＴ撮影システム、および画像処理方法を提供する。
【解決手段】画像処理装置８は、通信インタフェース８６と、演算部８４と、表示部８１と、を備える。演算部８４は、Ｘ線投影データを再構成して３次元ＣＴ画像データに金属アーティファクトＡが含まれている場合に、３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出し、旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体の顎顔面領域を撮影領域とするＸ線ＣＴ撮影装置でＸ線検出器を旋回軸の軸回りに旋回させて取得したＸ線投影データを再構成する画像処理装置であって、
前記Ｘ線ＣＴ撮影装置から前記Ｘ線投影データの入力を受け付ける入力インタフェースと、
前記入力インタフェースで受け付けた前記Ｘ線投影データを再構成する演算処理装置と、
前記演算処理装置で再構成したデータを出力する出力インタフェースと、を備え、
前記演算処理装置は、
前記Ｘ線投影データを再構成して３次元ＣＴ画像データに金属アーティファクトが含まれている場合に、前記３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出し、
前記旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行う、画像処理装置。

【請求項2】

前記演算処理装置は、ボクセルに対して前記減算処理を行った前記３次元形状データの各ボクセルに対して勾配ベクトルをさらに算出し、前記軸平行方向に対する角度差が前記所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して前記減算処理を複数回繰り返して処理を行う、請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記減算処理は、前記軸平行方向に対する角度差が前記所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルを前記３次元形状データから削除する処理である、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記演算処理装置は、前記３次元形状データに構造物が含まれるか否かに基づいて、構造物の連続性が変化するか否かを判断する、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項5】

前記演算処理装置は、
前記軸平行方向の直交向に対して角度差が第１所定の範囲内にある方向を第１方向とし、前記軸平行方向に対して角度差が第２所定の範囲内にある方向を第２方向として、
前記減算処理の対象とするボクセルを、前記第２方向のベクトルとの内積の値が所定値以上の勾配ベクトルを有するボクセルとする、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記演算処理装置は、前記減算処理の対象とするボクセルから除外する条件をあらかじめ設定することができる、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記演算処理装置は、算出した勾配ベクトルのバラツキを求め、求めたバラツキに基づいてボクセルを前記減算処理の対象とする、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項8】

前記被写体の構造物には、生体の硬組織を構成する生体構成的硬組織的構造物を含み、
前記演算処理装置は、
前記生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して前記減算処理を行った場合に前記減算処理を進めた方向と反対の方向にボクセルに硬組織的構造物の値を補う処理、または、前記生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して前記減算処理の対象から外す処理である生体構成的硬組織的構造物保全処理を行う、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項9】

前記演算処理装置は、削除された前記生体構成的硬組織的構造物のボクセルを補間する、請求項８に記載の画像処理装置。

【請求項10】

前記演算処理装置は、削除されたボクセルをモルフォロジ処理のうちのクロージング処理とダイレーション処理とを組み合わせて補間する、請求項９に記載の画像処理装置。

【請求項11】

前記演算処理装置は、前記金属アーティファクトのボクセルを削除した前記３次元形状データを前記３次元ＣＴ画像データに適用して、前記金属アーティファクトを削除した前記３次元ＣＴ画像データを求める、請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。

【請求項12】

前記被写体を挟んでＸ線発生器と対向するＸ線イメージセンサでＸ線投影データを取得するＸ線ＣＴ撮影装置と、
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置と、を備える、Ｘ線ＣＴ撮影システム。

【請求項13】

被写体の顎顔面領域を撮影領域とするＸ線ＣＴ撮影装置でＸ線検出器を旋回軸の軸回りに旋回させて取得したＸ線投影データを再構成した３次元ＣＴ画像データから金属アーティファクトに対して減算処理を行う画像処理方法であって、
前記３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出するステップと、
前記旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行うステップと、を含む、画像処理方法。

【請求項14】

ボクセルに対して前記減算処理を行った前記３次元形状データの各ボクセルに対して勾配ベクトルをさらに算出し、前記軸平行方向に対する角度差が前記所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して前記減算処理を複数回繰り返して処理を行うステップをさらに含む、請求項１３に記載の画像処理方法。

【請求項15】

算出した勾配ベクトルのバラツキを求め、求めたバラツキに基づいてボクセルを前記３次元形状データから削除するステップをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の画像処理方法。

【請求項16】

前記被写体の構造物には、生体の硬組織を構成する生体構成的硬組織的構造物を含み、
前記生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して前記減算処理を行った場合に前記減算処理を進めた方向と反対の方向にボクセルに硬組織的構造物の値を補う処理、または、前記生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して前記減算処理の対象から外す処理である生体構成的硬組織的構造物保全処理を行うステップをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理装置、Ｘ線ＣＴ撮影システム、および画像処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

歯科分野（例えば歯科矯正用途）において、歯科医師は、Ｘ線ＣＴ撮影装置を用いて被検者（被写体）の顎顔面領域を撮影する。Ｘ線ＣＴ撮影装置は、被検者に対してＸ線を照射して投影データを収集し、得られた投影データをコンピュータ上で再構成して、３次元ＣＴ（Computerized Tomography）画像データ（ＣＴ画像断層面画像データ、ボリュームレンダリング画像データ等）を生成する。

【0003】

しかし、撮影される被検者の歯列弓に金属（例えば、金属製の歯冠）が含まれる場合、当該金属の部分のＸ線反射吸収により、再構成した３次元ＣＴ画像データに、当該金属を中心とした放射状の金属アーティファクトが形成される。特開２０１０－２０１０８９号公報（特許文献１）には、３次元ＣＴ画像データにおける金属アーティファクトの自動削除処理を行う方法が開示されている。

【0004】

特許文献１に記載の３次元ＣＴ画像データにおける金属アーティファクトの自動削除処理を行う方法では、Ｘ線ＣＴ撮影装置で再構成した３次元ＣＴ画像データを表示させ、Ｘ線ＣＴ画像の撮像平面と垂直な仮想平面を構成し、仮想平面上に現れる所定の閾値内のＣＴ値かつ所定値以下の画素数の領域を金属アーティファクトとして特定し除去を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－２０１０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の画像処理方法では、撮像平面に対して垂直な仮想平面に含まれる金属アーティファクトのうち所定の閾値より大きい金属アーティファクトを削除することができずに残る。逆に、例えば、撮像平面に対して歯が傾いた状態で撮影された場合、仮想平面上に現れる当該歯の断面が所定の閾値内となり誤って削除される。そのため、特許文献１の画像処理方法では、３次元ＣＴ画像データから金属アーティファクトを精度よく削除することができない虞があった。

【0007】

本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、金属アーティファクトを精度よく削除することができる画像処理装置、Ｘ線ＣＴ撮影システム、および画像処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る画像処理装置は、被写体の顎顔面領域を撮影領域とするＸ線ＣＴ撮影装置でＸ線検出器を旋回軸の軸回りに旋回させて取得したＸ線投影データを再構成する画像処理装置である。画像処理装置は、Ｘ線ＣＴ撮影装置からＸ線投影データの入力を受け付ける入力インタフェースと、入力インタフェースで受け付けたＸ線投影データを再構成する演算処理装置と、演算処理装置で再構成したデータを出力する出力インタフェースと、を備える。演算処理装置は、Ｘ線投影データを再構成して３次元ＣＴ画像データに金属アーティファクトが含まれている場合に、３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出し、旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行う。

【0009】

本開示に係るＸ線ＣＴ撮影システムは、被写体を挟んでＸ線発生器と対向するＸ線イメージセンサでＸ線投影データを取得するＸ線ＣＴ撮影装置と、上記の画像処理装置と、を備える。

【0010】

本開示に係る画像処理方法は、被写体の顎顔面領域を撮影領域とするＸ線ＣＴ撮影装置でＸ線検出器を旋回軸の軸回りに旋回させて取得したＸ線投影データを再構成した３次元ＣＴ画像データから金属アーティファクトに対して減算処理を行う画像処理方法である。画像処理方法は、３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出するステップと、旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行うステップと、を含む。

【発明の効果】

【0011】

本開示に係る画像処理装置では、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行うので、３次元形状データから金属アーティファクトを精度よく削除することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】Ｘ線ＣＴ撮影システムの構成を示す概略図である。

【図2】Ｘ線ＣＴ撮影システムの軸方向を説明するための概略図である。

【図3】Ｘ線ＣＴ撮影装置の構成を概念的に示す図である。

【図4】Ｘ線ＣＴ撮影システムの構成を示すブロック図である。

【図5】Ｘ線ＣＴ撮影装置で被写体の下顎を撮影する様子を示す概略図である。

【図6】Ｘ線ＣＴ撮影装置で撮影した被写体の下顎の一部の３次元形状データを表示した図である。

【図7】実施の形態１に係る画像処理装置において金属アーティファクトの削除方法を模式的に示した図である。

【図8】実施の形態１に係る画像処理装置において金属アーティファクトの削除方法を示すフローチャートである。

【図9】実施の形態１に係る画像処理装置において金属アーティファクトのボクセルを削除する方法を説明する概略図である。

【図10】実施の形態２に係る画像処理装置において金属アーティファクトの削除方法および補間方法を示すフローチャートである。

【図11】ノイズとなる部分を含む３次元形状データを表示した図である。

【図12】実施の形態２に係る画像処理装置において金属アーティファクトのボクセルを削除する方法を説明する概略図である。

【図13】被写体の構造物の一部が削除された３次元形状データを表示した図である。

【図14】実施の形態２に係る画像処理装置において被写体の構造物の一部が削除される様子を模式的に示した図である。

【図15】実施の形態２に係る画像処理装置において削除した被写体の構造物のボクセルを補間する方法を説明する概略図である。

【図16】ダイレーション処理で拡張する程度を説明する３次元形状データを表示した図である。

【図17】ダイレーション処理で拡張する程度を説明する別の３次元形状データを表示した図である。

【図18】金属アーティファクトを削除した３次元ＣＴ画像データを表示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
Ｘ線ＣＴ撮影装置を用いて被検者（被写体）の顎顔面領域を撮影した場合、撮影される被検者の歯列弓に金属（例えば、金属製の歯冠）が含まれていると、当該金属の部分のＸ線反射吸収により、再構成した３次元ＣＴ画像データに、当該金属を中心とした放射状の金属アーティファクトが形成される。本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影システムでは、Ｘ線ＣＴ撮影装置で撮影した被写体のＸ線投影データを画像処理装置で再構成し、画像処理装置は、得られた３次元形状データから金属アーティファクトに対し、を精度よく削除などの減算処理を行うことができる。まず、以下に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ撮影システムの構成について説明する。
［Ｘ線ＣＴ撮影システムの構成］
図１は、Ｘ線ＣＴ撮影システム１００の構成を示す概略図である。図３は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１の構成を概念的に示す図である。図４は、Ｘ線ＣＴ撮影システム１００の構成を示すブロック図である。

【0014】

Ｘ線ＣＴ撮影システム１００は、図１に示すように、Ｘ線ＣＴ撮影を実行して、投影データを収集するＸ線ＣＴ撮影装置１と、Ｘ線ＣＴ撮影装置１において収集した投影データを処理して、Ｘ線ＣＴ画像データなどを生成する画像処理装置８とを含む。なお、Ｘ線ＣＴ撮影装置１は、好ましくは中空の縦長直方体状の防Ｘ線室７０に収容され、防Ｘ線室７０の外部に配置された画像処理装置８と接続ケーブル８３によって接続されている。

【0015】

Ｘ線ＣＴ撮影装置１は、被写体Ｍ１に向けてＸ線の束で構成するＸ線コーンビームＢｘやＸ線細隙ビームを出射するＸ線発生器１０と、Ｘ線発生器１０で出射されたＸ線を検出するＸ線検出面を備えたＸ線検出器２０と、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とをそれぞれ支持する旋回アーム３０と、鉛直方向に延びる支柱５０と、旋回アーム３０を吊り下げるとともに、支柱５０に対して鉛直方向に昇降移動可能な旋回アーム昇降部４０と、制御部６０とで構成している。なお、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器２０、およびＸ線発生器１０のＸ線検出器２０側に配置したビーム成形機構１３を撮像機構３としている。

【0016】

Ｘ線発生器１０、およびＸ線検出器２０は、旋回アーム３０の両端部にそれぞれ吊り下げ固定されており、互いに対向するように支持されている。旋回アーム３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を介して、旋回アーム昇降部４０に吊り下げ固定されている。

【0017】

旋回アーム３０は、正面視略逆Ｕ字状であり、上端部に備えた旋回軸３１を旋回中心Ｓｃとして旋回する。旋回アーム３０は、旋回軸３１の軸周りに旋回する旋回部３０Ｒと、旋回部３０Ｒの一端から下方に備えられた、Ｘ線発生器１０を備えるＸ線発生部３０Ｇと、旋回部３０Ｒの他端から下方に備えられた、Ｘ線検出器２０を備えるＸ線検出部３０Ｄで構成される。なお、旋回アーム３０の形状はこれに限定されず、例えば、円環状部分の中心を回転中心として回転する部材に、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とを対向するように支持してもよい。

【0018】

ここで、以下においては、旋回軸３１の軸方向と平行な方向（図示の実施形態、鉛直方向）を「Ｚ軸方向」とし、このＺ軸に交差する方向を「Ｘ軸方向」とし、さらにＸ軸方向およびＺ軸方向に交差する方向を「Ｙ軸方向」とする。軸方向と平行な方向（Ｚ軸方向）を軸平行方向と呼んでもよい。軸方向と平行な方向（Ｚ軸方向）を軸平行方向と呼んでもよい。なお、Ｘ軸およびＹ軸方向は任意に定め得るが、図示の実施形態では、被写体Ｍ１である被検者がＸ線ＣＴ撮影装置１において位置決めされた時の被検者の左右の方向、さらに具体的には支柱５０に正対した被験者の頭部ＭＨの左右方向をＸ軸方向とし、被検者の前後の方向、さらに具体的には被検者の頭部ＭＨの前後の方向をＹ軸方向と定義する。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、本実施の形態では互いに直交するものとする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のそれぞれを単にＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と表現することもありうる。

【0019】

さらに、図を用いてＸ線ＣＴ撮影システム１００の軸方向を説明する。図２は、Ｘ線ＣＴ撮影システム１００の軸方向を説明するための概略図である。図２（ａ）にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三次元座標を直交座標系ＸＹＺＣで示す。当座標では、Ｘ線ＣＴ撮影する場合に位置付けられる頭部ＭＨ中の体軸の軸方向より、頭部ＭＨの頭頂側を上方とし、頭部ＭＨの頸部側を下方とし、Ｚ軸について上方を＋Ｚ側とし、下方を－Ｚ側とする。Ｘ軸について上記頭部ＭＨの左右の右側を＋Ｘ側とし、左側を－Ｘ側とする。Ｙ軸について上記頭部ＭＨの前後の前側を＋Ｙ側とし、後側を－Ｙ側とする。３次元座標の交点を交点ＩＳで示すものとする。

【0020】

本実施形態のような場合、Ｚ軸方向を鉛直方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向の２次元で規定される平面上の方向を水平方向と呼ぶこともある。これらの方向の合成方向を構成要素の複数の方向の文字で表現することもありうる。例えば、Ｘ方向とＹ方向から成る二次元の広がりに沿う方向をＸＹ方向と表現できる。Ｘ方向もＹ方向もＸＹ方向の一例である。また、これらのうちの２方向に広がりがある面を構成要素の複数の方向の文字で表現することもありうる。例えば、Ｘ方向とＹ方向から成る二次元の広がりがある面をＸＹ面と表現できる。

【0021】

また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のうち、２方向の合成方向をＳ、Ｔ、Ｕで表現してもよい。Ｘ方向とＹ方向に広がる２次元平面をＳＳ面とする。ＳＳ面上のＸ方向とＹ方向の合成方向がＳ方向である。図２（ａ）にＳ方向の一例Ｓ１方向と他の一例Ｓ２方向を示す。交点ＩＳを通るＳＳ面であるＳＳＩ面はＳＳ面の基準面である。ＳＳ面はＳＳＩ面と同一面でなくともＳＳＩ面と平行に広がればよく、図示のようなＳＳ面上のＳ３方向もＳ方向の一例である。Ｓ方向がＸ方向やＹ方向と一致することもありうる。

【0022】

図２（ｃ）に示すように、Ｘ方向とＺ方向に広がる２次元平面をＴＴ面とする。ＴＴ面上のＸ方向とＺ方向の合成方向がＴ方向である。交点ＩＳを通るＴＴ面であるＴＴＩ面はＴＴ面の基準面である。考え方はＳＳ面、Ｓ方向と同様であるので、詳述は略する。

【0023】

図２（ｄ）に示すように、Ｙ方向とＺ方向に広がる２次元平面をＵＵ面とする。ＵＵ面上のＹ方向とＺ方向の合成方向がＵ方向である。交点ＩＳを通るＵＵ面であるＵＵＩ面はＵＵ面の基準面である。考え方はＳＳ面、Ｓ方向と同様であるので、詳述は略する。

【0024】

Ｚ方向とＳ方向に広がる２次元平面をＺＳ面としてもよい。ＺＳ面上のＺ方向とＳ方向の合成方向をＺＳ方向としてもよい。ＺＳ面において、Ｓ方向は微分でＳ方向となっていてもよく、図２（ｂ）のＺＳ１面のような面もＺＳ面と考えてよい。同様に、Ｙ方向とＴ方向に広がる２次元平面をＹＴ面としてもよい。ＹＴ面上のＹ方向とＴ方向の合成方向をＹＴ方向としてもよい。同様に、Ｘ方向とＵ方向に広がる２次元平面をＸＵ面としてもよい。ＸＵ面上のＸ方向とＵ方向の合成方向をＸＵ方向としてもよい。

【0025】

これに対して、旋回する旋回アーム３０上の三次元座標については、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０とが対向する方向を「ｙ軸方向」とし、ｙ軸方向に直交する水平方向を「ｘ軸方向」とし、これらｘおよびｙ軸方向に直交する鉛直方向を「ｚ軸方向」とする。本実施の形態およびそれ以降の実施形態においては、上記のＺ軸方向はｚ軸方向と共通する同一の方向となっている。また本実施の形態の旋回アーム３０は、鉛直方向に延びる旋回軸３１を回転軸として旋回する。したがって、ｘｙｚ直交座標系は、ＸＹＺ直交座標系に対してＺ軸（＝ｚ軸）周りに回転することとなる。ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向のそれぞれを単にｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と表現することもありうる。これらの方向の合成方向を構成要素の複数の方向の文字で表現することもありうる。例えば、ｘ方向とｙ方向から成る二次元の広がりに沿う方向をｘｙ方向と表現できる。ｘ方向もｙ方向もｘｙ方向の一例である。また、これらのうちの２方向に広がりがある面を構成要素の複数の方向の文字で表現することもありうる。例えば、ｘ方向とｙ方向から成る二次元の広がりがある面をｘｙ面と表現できる。

【0026】

また、図１に示すＸ線発生器１０、Ｘ線検出器２０を上から平面視したときにＸ線発生器１０からＸ線検出器２０へ向かう方向を（＋ｙ）方向とし、この（＋ｙ）方向に直交する水平な、仮にＸ線発生器１０とＸ線検出器２０の間に頭部ＭＨを、頭頂側を鉛直方向上側に頭部ＭＨの頸部側を鉛直方向下側にしてＸ線検出器２０の方を見るように位置付けした場合の位置付けされた頭部ＭＨの右手方向を（＋ｘ）方向とし、鉛直方向上向きを（＋ｚ）方向とする。

【0027】

旋回アーム昇降部４０は、上部フレーム４１と下部フレーム４２とで構成し、鉛直方向に沿って立設された支柱５０に係合する係合基端から一方向に、すなわち図示の例では支柱５０を正面視したときに、概ね向かって右前側に突出する構成である。

【0028】

上部フレーム４１には、旋回アーム３０における旋回軸３１が取り付けられており、旋回アーム昇降部４０が支柱５０に沿って鉛直方向に移動することによって、旋回アーム３０を上下に移動することができる。

【0029】

下部フレーム４２は、支柱５０より伸延する被写体保持用アーム４２２を有し、被写体保持用アーム４２２には被写体Ｍ１（ここでは、人体の頭部ＭＨ）を左右から固定するヘッドホルダや、顎を固定するチンレスト等で構成される被写体固定部４２３が設けられている。なお、人体の頭部の左右の耳孔に挿入する部分を備えるイヤロッドを被写体固定部４２３に用いてもよい。被写体固定部４２３は頭部ＭＨを頭部中の体軸の軸方向と旋回軸３１の軸方向が概ね平行になるように固定するよう構成されている。

【0030】

上部フレーム４１の内部には、図３に示すように旋回軸移動機構３４が備えられている。この旋回軸移動機構３４は、旋回軸３１の一端に接続されている。この旋回軸３１の他端には、旋回アーム３０に設けられた旋回駆動機構３５が接続されている。旋回駆動機構３５は、旋回軸３１とモータ（不図示）に巻回されたベルト（不図示）を備えており、旋回駆動機構３５のモータの駆動により、旋回軸３１を中心にして旋回アーム３０が旋回する。旋回軸３１は、図示しない軸受けを介して、旋回アーム３０に接続されており、旋回アーム３０が旋回する際には、旋回軸３１は回転せずに旋回アーム３０のみが回転する。

【0031】

旋回軸移動機構３４は、例えばボルトやモータ、ガイド機構などで構成される。旋回軸移動機構３４を駆動することによって、旋回軸３１が水平面内で移動し、旋回アーム３０を所定範囲内の任意の位置へ移動させることができる。

【0032】

図示しないが、旋回駆動機構３５を旋回軸移動機構３４に設けて、旋回駆動機構３５が旋回軸３１を旋回駆動し、旋回軸３１に固定された旋回アーム３０が旋回するように構成してもよい。この場合、旋回軸移動機構３４が旋回駆動機構３５を旋回軸３１と一緒に水平面内で２次元に移動する構成にすることができる。

【0033】

このような構成を備えるＸ線ＣＴ撮影装置１は、Ｘ線コーンビームＢｘを被写体Ｍ１の撮影領域ＣＡに照射しながら、旋回軸３１まわりに旋回アーム３０を旋回させて、撮影領域（撮影対象領域）ＣＡに対するＸ線投影データを収集する。旋回軸３１の軸心をＺ方向視で撮影領域ＣＡの中心の位置に固定して旋回駆動機構３５によって旋回アーム３０を旋回させてＸ線ＣＴ撮影を行ってもよいが、例えば、旋回軸移動機構３４によって旋回軸３１が円軌道上を移動するのと同期して旋回駆動機構３５によって旋回アーム３０を旋回させてＸ線ＣＴ撮影を行ってもよい。また、Ｘ線ＣＴ撮影中に旋回軸移動機構３４によって特定の旋回角度で拡大率を下げるためにＸ線検出器２０を撮影領域ＣＡに近づけると同時にＸ線発生器１０を撮影領域ＣＡから遠ざけたり、特定の旋回角度で拡大率を上げるためにＸ線検出器２０を撮影領域ＣＡから遠ざけると同時にＸ線発生器１０を撮影領域ＣＡに近づけたりする変則の制御でＸ線ＣＴ撮影を行うようにしてもよい。いずれにしても、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０を撮影領域ＣＡに旋回の中心域をおいて旋回軸３１の軸回りに旋回させてＸ線ＣＴ撮影を行う。そして収集されたＸ線投影データは、画像処理装置８へ送信される。なお、旋回軸移動機構３４および旋回駆動機構３５は、旋回アーム駆動部３０Ｋを構成している。

【0034】

Ｘ線ＣＴ撮影装置１では、旋回アーム駆動部３０Ｋが図４に示すように制御部６０に接続されており、予め決められたプログラムに従って駆動することによって、旋回アーム３０を旋回させながら、ＸＹ方向に移動する。これにより、旋回軸３１を前後左右のＸＹ方向に２次元的に移動制御することができる。

【0035】

制御部６０は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１の各構成の動作を制御することができ、図１に示すように、Ｘ線検出部３０Ｄの内部に配置されている。詳しくは、制御部６０には、図４に示すように、Ｘ線発生器１０、Ｘ線検出器２０、旋回アーム駆動部３０Ｋ、表示部６１、操作部６２、通信インタフェース６３、記憶部６４、および報知部９０が接続され、各構成と通信して各構成を制御している。

【0036】

なお、本実施の形態において、表示部６１をタッチパネル等で構成することで、操作部６２の機能の一部を備えている。すなわち、表示部６１は操作部６２としても機能する。さらに、操作部６２には、スイッチ部６５が接続されている。スイッチ部６５は、例えば、ＣＴ撮影前に、押下することで、旋回アーム３０を撮影開始位置に移動させることができる。

【0037】

通信インタフェース６３は、接続ケーブル８３と接続され、画像処理装置８と通信するためのインタフェースである。記憶部６４は、制御部６０によって各構成を制御するための制御プログラム、Ｘ線投影データ等を記憶する。報知部９０は、所定のブザー音を発するなどの報知動作を実行することができる。

【0038】

画像処理装置８は、画像処理本体部８０と、例えば液晶モニタ等のディスプレイ装置からなる表示部８１、およびキーボードやマウス等で構成される操作部８２、演算部８４、演算部８４で実行するプログラム等を記憶する記憶部８５、および通信インタフェース８６で構成している。

【0039】

表示部８１、操作部８２、記憶部８５、および通信インタフェース８６は、演算部８４に接続され、記憶部８５に記憶された制御プログラムを演算部８４で実行することにより制御されている。また、演算部８４は、記憶部８５に記憶された画像処理プログラムを実行することで、Ｘ線投影データに対して逆投影などの演算処理を行って、撮影領域ＣＡの３次元領域を表現する３次元ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を生成する。つまり、演算部８４は、Ｘ線投影データを再構成する演算処理装置である。さらに、演算部８４は、３次元ＣＴ画像データから撮影領域ＣＡの３次元形状を抽出した３次元形状データを生成することができ、さらに後述するように３次元形状データから金属アーティファクトを削除する演算処理を行うことができる。ここで、３次元ＣＴ画像データは、各ボクセルにおいてＸ線吸収の強弱の値（ＣＴ値）が格納されているデータである。一方、３次元形状データは、各ボクセルにおいて被写体Ｍ１の構造物があるボクセルに”１”を、構造物がないボクセルに”０”を格納したデータである。つまり、３次元形状データは、３次元ＣＴ画像データから被写体Ｍ１の内部情報を削除して被写体Ｍ１の形状情報のみを抽出したデータである。このように、構造物の有無に従って”１”か”０”かを割り振ってもよいが、構造物には、後述する生体的硬組織的構造物（以下、単に硬組織的構造物ともいう）、生体的軟組織的構造物（以下、単に軟組織的構造物ともいう）などを含むので、例えば、硬組織的構造物に”１”、生体的軟組織的構造物に”０．５”など、実数値や連続値を格納するようにして、閾値によって処理対象とするか否かの選別をするようにしてもよい。

【0040】

演算部８４で生成された３次元ＣＴ画像データ、３次元形状データは、記憶部８５にそれぞれ記憶される。画像処理装置８において、操作者（術者）は、操作部８２を介して画像処理装置８に対して各種指令を入力することができる。なお、表示部８１は、タッチパネルで構成することも可能であり、この場合は、表示部８１が操作部８２の機能の一部または全部を備え、操作部８２としても機能することとなる。また、表示部８１に各種のボタン等の画像の表示をして、マウス等でポインタを操作してＯＮできるようにしてもよく、この場合も表示部８１が操作部８２としても機能する。表示部８１は、演算部８４で生成された３次元ＣＴ画像データ、３次元形状データが表示される。表示部８１は、演算部８４で再構成したデータを出力する出力インタフェースでもある。

【0041】

画像処理装置８は、例えばコンピュータやワークステーション等で構成され、通信ケーブルである接続ケーブル８３で通信インタフェース８６と通信インタフェース６３とを接続し、Ｘ線ＣＴ撮影装置１との間で各種データを送受信している。通信インタフェース８６は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１からＸ線投影データの入力を受け付ける入力インタフェースである。ただし、画像処理装置８とＸ線ＣＴ撮影装置１との通信を有線でなく無線で行ってもよい。
［金属アーティファクトの画像処理方法］
図５は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１で被写体Ｍ１の下顎を撮影する様子を示す概略図である。被写体Ｍ１の下顎の歯列弓には、図５に示すように、金属製の歯冠Ｒが含まれている。Ｘ線ＣＴ撮影装置１は、Ｘ線発生器１０から被写体Ｍ１の下顎に対してＸ線コーンビームＢｘを照射しながら、旋回軸３１まわりに旋回アーム３０を旋回させて、Ｘ線検出器２０でＸ線を検出することでＸ線投影データを収集する。図５では、図示を簡易化するため、Ｘ線コーンビームＢｘはＸ線照射軸Ｘａｘのみを示すこととする。Ｘ線照射軸Ｘａｘの幾何学的な軌跡は旋回することでＸ線照射旋回面ＸＳＦを形成する。Ｘ線照射軸Ｘａｘは、例えば、Ｘ線コーンビームのｘｚ面の断面の重心を通るものと定めるようにしてよい。収集したＸ線投影データを画像処理装置８で再構成して得られた３次元ＣＴ画像データ（または３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データ）には、歯冠Ｒの光子情報欠乏やビームハードニングにより、当該歯冠Ｒを中心とした放射状の金属アーティファクトが形成される。

【0042】

図６は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１で撮影した被写体Ｍ１の下顎の一部の３次元形状データ３ＦＤを表示した図である。図６に表示している３次元形状データは、図５に示す領域Ｓに含まれる被写体Ｍ１の下顎の一部である。図６では、被写体Ｍ１の歯牙Ｓ１の３次元形状、および顎骨Ｓ２の３次元形状以外に、歯冠Ｒを中心に放射状に延びた金属アーティファクトＡが表示されている。

【0043】

歯科分野では、被写体Ｍ１の顎顔面領域を撮影領域とするＸ線ＣＴ撮影が行われる。このＸ線ＣＴ撮影において、被写体Ｍ１の構造物と金属アーティファクトＡとに一定の規則性を見出すことができる。具体的には、金属領域から金属アーティファクトＡが伸延する方向が、概ねＸ線照射旋回面ＸＳＦに沿った方向であり、歯牙Ｓ１や顎骨Ｓ２などの被写体Ｍ１の構造物の主たる表面が概ねＺＳ面沿いの広がりを有するという関係があり、これにより、歯牙Ｓ１や顎骨Ｓ２などの被写体Ｍ１の構造物の表面の法線方向と、金属アーティファクトＡの表面の法線方向とが所定の角度以上異なる規則性を有する。例えば、図６に示すように、Ｘ線発生器１０から照射されたＸ線がＳ方向に進んでＸ線検出器２０で受光されるＸ線撮影装置でＸ線ＣＴ撮影した場合、金属アーティファクトＡが形成するＸ線照射旋回面ＸＳＦに沿った面がＳＳ面に沿った面となり、被写体Ｍ１の構造物の表面の法線方向が主にＸＹ方向（Ｓ方向）となるのに対して、金属アーティファクトＡの表面の法線方向が主にＺ方向となる。歯牙Ｓ１や顎骨Ｓ２などの被写体Ｍ１の構造物の主たる表面が概ねＺＳ面沿いの広がりを有するのは、前述のとおり、頭部ＭＨの位置付けが、頭部中の体軸の軸方向と旋回軸３１の軸方向が概ね平行になるようになされていることによる。そのため、この法線方向の規則性を利用することで被写体Ｍ１の３次元形状データから金属アーティファクトＡを削除することができる。金属アーティファクトＡにＳ方向の広がりがあるか否かは、例えば、対象ボクセルとＳ方向に隣接するボクセルとが共に同閾値内のレベルの値にあれば、Ｓ方向への広がりありと判断するようにしてよい。

【0044】

本実施形態では、Ｘ線発生器１０とＸ線検出器２０の取付位置が同じ高さにあるＸ線撮影装置のほか、例えば、Ｘ線発生器１０が低い取付位置で、Ｘ線検出器２０が高い取付位置となるような打上照射の関係にある場合でも対応できる。金属アーティファクトＡの広がりは、打上照射のＸ線照射旋回面ＸＳＦに沿ったものとなるのであるが、前述の場合でも概ねＳ方向の広がりとなるので、金属アーティファクトＡの表面の法線方向が主にＺ方向になるものとして処理してよい。無論、厳密にＸ線照射旋回面ＸＳＦの法線方向を演算するようにしてもよい。または、単純にＳ方向から所定角度以内の範囲にある方向を金属アーティファクトＡの広がり方向として処理してもよい。

【0045】

図７は、実施の形態１に係る画像処理装置８において金属アーティファクトＡの削除方法を模式的に示した図である。図８は、実施の形態１に係る画像処理装置８において金属アーティファクトＡの削除方法を示すフローチャートである。まず、図７（ａ）に、金属アーティファクトＡが形成されている被写体Ｍ１の構造物の断面図が図示されている。なお、被写体Ｍ１の構造物には、歯牙Ｓ１および顎骨Ｓ２が含まれている。図７（ａ）に示す断面図は、被写体Ｍ１の３次元形状データの断面図である。

【0046】

画像処理装置８は、３次元形状データを得るために以下のような処理を行っている。まず、画像処理装置８の演算部８４は、図８に示すステップＳ１０１で、Ｘ線ＣＴ撮影装置１からＸ線投影データを取得したか否かを判断する。Ｘ線投影データを取得していない場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、演算部８４は、処理をステップＳ１０１に戻し、Ｘ線ＣＴ撮影装置１からＸ線投影データが送信されるのを待つ。

【0047】

Ｘ線投影データを取得した場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、演算部８４は、取得したＸ線投影データに対して逆投影などの演算処理を行って、３次元ＣＴ画像データを再構成する（ステップＳ１０２）。さらに、演算部８４は、再構成した３次元ＣＴ画像データから被写体Ｍ１の形状情報のみの３次元形状データを抽出する（ステップＳ１０３）。図７（ａ）に示す断面図は、ステップＳ１０３で抽出した被写体Ｍ１の３次元形状データの断面図である。

【0048】

この３次元形状データに含まれている金属アーティファクトＡを削除するため、被写体Ｍ１の構造物の表面の法線方向と、金属アーティファクトＡの表面の法線方向とが所定の角度以上異なる規則性を利用する。そこで、演算部８４は、３次元形状データの各ボクセルの勾配ベクトルを算出する（ステップＳ１０４）。ここで、勾配ベクトルは、各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルである。演算部８４は、例えば、隣接するボクセルに構造物が含まれるか否かに基づき勾配ベクトルを算出してもよいし、硬組織と軟組織との境界について、硬組織の写るボクセルに隣接する軟組織の写るボクセルへの変化を見る場合（双方に構造物はある）に勾配ベクトルを算出するようにしてもよい。

【0049】

本実施形態の構造物を分類してもよい。例えば、歯牙や顎骨などの生体的硬組織は生体的硬組織的構造物とし、歯肉などの生体的軟組織は生体的軟組織的構造物とし、補綴金属などの診療処置として生体的硬組織的構造物に付加された硬組織を補うまたは補強する人工的な構造物は人工的硬組織的構造物とし、金属アーティファクトＡのような画像データ上偽像として存在する構造物は偽像的構造物とする。生体的硬組織的構造物も人工的硬組織的構造物も生体の硬組織を構成する生体構成的硬組織的構造物と考えてよい。偽像的構造物のうち、硬組織的構造物と同等またはそれ以上の値を有するものを偽像的硬組織的構造物としてよい。偽像的硬組織的構造物は、実空間には存在しない、純演算派生の硬組織的構造物と考えてよい。純演算派生であっても、硬組織的構造物であるゆえに勾配ベクトルが算出できる。

【0050】

本実施形態で処理対象となる構造物を限定してもよい。本実施形態の処理対象となる構造物を硬組織的構造物および硬組織的構造物と同等以上の値を持つ構造物を構造物とし、軟組織的構造物および軟組織的構造物と同等以下の値を持つ構造物を対象外とするようにしてもよい。

【0051】

図９は、実施の形態１に係る画像処理装置８において金属アーティファクトＡのボクセルを削除する方法を説明する概略図である。まず、各要素の位置は、座標表現で列と行の各何番目かでＢ（列，行）のように示すこととする。例えば、図９（ｄ）に示すように、８列×１０行のボクセル、ボクセルＢ（１，１）～ボクセルＢ（８，１０）が図示されており、３列目で２行目のボクセルをＢ（３，２）と表す。なお、ボクセルＢ（６，２）とボクセルＢ（３，２）とは同行のボクセルであり、ボクセルＢ（３，５）とボクセルＢ（３，２）とは同列のボクセルである。

【0052】

図９（ａ）では、画像処理装置８で処理する構造物の一例が図示されている。具体的に、構造物は、
ボクセルＢ（１，１）～ボクセルＢ（６，５）［１列目から６列目までの５行分］と、
ボクセルＢ（１，６）～ボクセルＢ（３，６）［１列目から３列目までの１行分］と、
ボクセルＢ（７，１）～ボクセルＢ（７，４）［７列目の３行分］
とに存在している。なお、図９では、説明を簡単にするため、ボクセルＢの座標を２次元で説明しているが、本来、ボクセルＢの座標は３次元である。

【0053】

各ボクセルにおいて格納されている値は、例えば、被写体Ｍ１の構造物（歯牙Ｓ１、顎骨Ｓ２）があれば”１”の値を、当該構造物がなければ”０”値である。もちろん、各ボクセルにおいて格納されている値は、”１”また”０”の値のみでなく連続値であってもよい。また、各ボクセルに”１”また”０”の値を格納した後に、ガウシアンフィルタなどを用いることで、各ボクセルにおいて格納されている値を連続値とすることが考えられる。各ボクセルに値が格納されているので、勾配ベクトルは、各ボクセル間の関数の微分値として計算することができる。なお、微分値は、数値計算しやすいように正規化することが望ましい。例えば、構造物の有無により対処を分ける処理を採用する例として、ボクセルＢ（１，１）は、隣接するボクセルのすべてに構造物が存在しているので勾配が生じることがなく勾配ベクトルＫ（１，１）＝”０”となる。

【0054】

一方、ボクセルＢ（７，１）は、隣接するボクセル（８，１）に構造物が存在しないので、ボクセルＢ（７，１）からボクセルＢ（８，１）への方向に勾配が生じて図９（ａ）に示す勾配ベクトルＫ（７，１）となる。また、ボクセルＢ（７，４）は、隣接するボクセル（８，４）、ボクセル（８，５）、ボクセル（７，５）に構造物が存在しないので、これらの方向にそれぞれ勾配が生じ、これらの勾配の合成ベクトルが図９（ａ）に示す勾配ベクトルＫ（７，４）となる。

【0055】

ここで、ＸＹ方向（Ｓ方向）と角度差が第１所定の範囲内にある方向を第１方向とする。軸平行方向に直交する方向（Ｓ方向）と角度差が第１所定の範囲内にある方向を第１方向と考えてもよい。また、Ｚ方向と角度差が第２所定の範囲内にある方向を第２方向とする。第１所定の範囲内および第２所定の範囲内の角度差は適宜考えうる。例えば、第１方向をＸＹ方向（Ｓ方向）と４５度以内の角度差がある方向とし、第２方向をＺ方向と４５度未満の角度差がある方向とする処理、第１方向をＸＹ方向（Ｓ方向）と４５度未満の角度差がある方向とし、第２方向をＺ方向と４５度以内の角度差がある方向とする処理、第１方向をＸＹ方向（Ｓ方向）と４５度未満の角度差がある方向とし、第２方向をＺ方向と４５度未満の角度差がある方向とする処理、それぞれを３０度以内の角度差とする処理、それぞれを２０度以内の角度差とする処理、それぞれを１０度以内の角度とする処理、それぞれを角度差０度とする処理など、さまざまに考えうる。

【0056】

各ボクセルの勾配ベクトルは、構造物の表面の法線方向に対応している。そのため、被写体Ｍ１の構造物の各ボクセルの勾配ベクトルは、第１方向（ＸＹ方向、Ｓ方向を主とする）であるのに対して、金属アーティファクトＡの各ボクセルの勾配ベクトルは第２方向（Ｚ方向を主とする）となる。なお、金属アーティファクトＡの各ボクセルの勾配ベクトルは、厳密にはＸ線照射軸Ｘａｘの軌跡の形成するＸ線照射旋回面ＸＳＦの法線方向の勾配ベクトルであり、第２方向は少なくともＸ線照射旋回面ＸＳＦの法線方向を含む。そのため、減算処理として削除を行う構成例として、勾配ベクトルが主に第２方向（Ｚ方向を主とする）となるボクセルを削除することで３次元形状データから金属アーティファクトＡを削除することができる。

【0057】

図８に戻って、演算部８４は、ステップＳ１０４で算出したボクセルの勾配ベクトルの方向の軸平行方向（Ｚ方向）に対する角度差が所定の範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ボクセルの勾配ベクトルの方向の軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、演算部８４は、ボクセルの勾配ベクトルの方向が、第２方向であると判断して当該ボクセルに対して減算処理を行う。減算処理としては、例えば、当該ボクセルを３次元形状データから削除する（ステップＳ１０６）。減算処理として問題にならない程度に値を低いものとするようにしてもよい。構造物にレベル差があるときに、レベル差に応じた減算処理をするようにしてもよい。例えば、標準的な生体硬組織の値が”１”であるとして、金属の値が”１．２”であるとする。このようなレベル差がある場合に、”１”の値に対して”－１”の減算、”１．２”の値に対して”－１．２”の減算を行うようにしてもよい。レベルごとに乗算の減弱係数を変えるようにしてもよい。なお、各ボクセルに格納される値が連続値の場合、”１”の値が構造物在り、”０”の値が構造物無しとすると、ボクセルに格納された特定の値に対して例えば”－１”の値を加算することが減算処理となる。もちろん、減算処理において、加算する値は”－０．８”の値などでもよい。

【0058】

具体的に、図９（ｂ）を用いて説明する。今、ボクセルＢ（７，１）の勾配ベクトルＫ（７，１）、ボクセルＢ（３，６）の勾配ベクトルＫ（３，６）に注目する。勾配ベクトルＫ（７，１）は図中左右方向（ＸＹ方向）を向いているので第１方向の勾配ベクトルである。これに対して、勾配ベクトルＫ（３，６）は図中上下方向（Ｚ方向）を向いているので第２方向の勾配ベクトルである。前述のように、第２方向は、軸平行方向（Ｚ方向）に対する角度差が所定の範囲内にある方向である。例えば、所定の範囲を４５度とすると、ボクセルＢ（７，４）の勾配ベクトルＫ（７，４）は、軸平行方向に対して４５度の方向であるため、第２方向の勾配ベクトルである。なお、所定の範囲は、操作者によりあらかじめ設定可能であり、複数回処理を繰り返した後に処理結果に基づいて設定してもよい。

【0059】

図９（ｂ）では、第２方向の勾配ベクトルを持つボクセルは、
ボクセル（１，６）～ボクセル（３，６）、
ボクセル（３，５）～ボクセル（６，５）、
ボクセル（６，４）～ボクセル（７，４）である。
一方、第１方向の勾配ベクトルを持つボクセルは、
ボクセル（７，１）～ボクセル（７，３）である。
そのため、図９（ｃ）に示すように、３次元形状データから
ボクセル（１，６）～ボクセル（３，６）、
ボクセル（３，５）～ボクセル（６，５）、
ボクセル（６，４）～ボクセル（７，４）が削除される。

【0060】

演算部８４は、ボクセルの勾配ベクトルの方向が、平行方向（Ｚ方向）に対する角度差が所定の範囲内にある場合に削除するボクセルであると判断すると説明したが、当該判断は一例であって、これに限定されない。例えば、あるボクセルＢ（ｍ，ｎ）に着目したとき、この着目ボクセルＢ（ｍ，ｎ）から第２方向に延びるベクトルを第２方向ベクトルＶＨとする。一定のベクトル量を第２方向ベクトルＶＨに定め、これを演算対象ベクトルＶＣとする。演算部８４は、３次元形状データから削除するボクセルを、第２方向ベクトルＶＨ（具体的な例としては演算対象ベクトルＶＣ）との内積の値が所定値以上となる勾配ベクトルのボクセルを削除するボクセルであると判断してもよい。なお、各ボクセルに格納される値が連続値の場合、演算部８４は、内積の値に応じて加算する値（負の値）を変えてもよい。演算部８４は、例えば内積の値が”１”なら加算する値を”－１”、内積の値が”ｃｏｓ（π／４）”なら加算する値を”０”というように線形に変えてもよい。

【0061】

図８に戻って、演算部８４は、ステップＳ１０６後、処理をステップＳ１０４に戻す。つまり、１回のボクセルの削除では、図９（ｃ）に示したように３次元形状データの表面のボクセルを削除しただけであるため、金属アーティファクトＡは、図７（ｂ）のようにＺ方向に薄くなるだけである。そのため、演算部８４は、ボクセルを削除した３次元形状データの各ボクセルに対して勾配ベクトルをさらに算出し、第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルを３次元形状データから削除する処理を複数回数繰り返す。

【0062】

処理を複数回数繰り返し、第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルを３次元形状データから削除して、各ボクセルの勾配ベクトルの方向が、第１方向から所定の角度未満となった場合（ステップＳ１０５でＹＥ）、演算部８４は、処理を終了する。これにより、３次元形状データは、図７（ｃ）に示すように金属アーティファクトＡを削除することができる。なお、処理を繰り返す回数は、操作者が設定してもよく、金属アーティファクトＡの削除の程度を見ながら回数を設定してもよい。

【0063】

以上のように、実施の形態１に係る画像処理装置８は、被写体Ｍ１の顎顔面領域を撮影領域ＣＡとするＸ線ＣＴ撮影装置１でＸ線検出器２０を旋回軸の軸回りに旋回させて取得したＸ線投影データを再構成する画像処理装置である。画像処理装置８は、Ｘ線ＣＴ撮影装置１からＸ線投影データの入力を受け付ける通信インタフェース８６と、通信インタフェース８６で受け付けたＸ線投影データを再構成する演算部８４と、演算部８４で再構成したデータを出力する表示部８１と、を備える。演算部８４は、Ｘ線投影データを再構成して３次元ＣＴ画像データに金属アーティファクトＡが含まれている場合に、３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データの各ボクセルと隣接するボクセルとの間において、構造物の連続性に変化があるときに当該変化の方向のベクトルを勾配ベクトルとして算出し、旋回軸の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を行う。演算部８４は、ボクセルに対して減算処理を行った３次元形状データの各ボクセルに対して勾配ベクトルをさらに算出し、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルに対して減算処理を複数回繰り返して処理を行うことが好ましい。また、減算処理は、例えば、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有するボクセルを３次元形状データから削除する処理である。

【0064】

これにより、実施の形態１に係る画像処理装置８では、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルを３次元形状データから削除するので、３次元形状データから金属アーティファクトＡを精度よく削除することができる。
（実施の形態２）
金属アーティファクトＡは、実施の形態１で説明したように、表面の法線方向がＺ方向となる部分だけでなく、ランダムな法線方向を有する部分がノイズとして含まれる場合がある。実施の形態２では、さらに精度よく金属アーティファクトＡを削除するために、ノイズとなる部分を削除する方法について説明する。さらに、実施の形態２では、金属アーティファクトＡを削除した際に、被写体Ｍ１の構造物の一部をあわせて削除してしまった部分を補間する方法についても説明する。

【0065】

図１０は、実施の形態２に係る画像処理装置において金属アーティファクトＡの削除方法および補間方法を示すフローチャートである。なお、図１０に示すフローチャートのうち、ステップＳ１０１～ステップＳ１０６までは、図８で示したフローチャートと同じであるため、同じステップに同じステップ番号を付して詳細な説明を繰り返さない。図１０に示すフローチャートでは、勾配ベクトルが第２方向となるボクセルを削除した後、演算部８４は、算出した勾配ベクトルのバラツキを求め、求めたバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除する（ステップＳ１０７）。

【0066】

図１１は、ノイズとなる部分を含む３次元形状データを表示した図である。図１１（ａ）は、勾配ベクトルが第２方向となるボクセルを削除する前の３次元形状データであり、図１１（ｂ）は、勾配ベクトルが第２方向となるボクセルを削除した後の３次元形状データである。図１１（ｂ）に示すように、勾配ベクトルが第２方向となるボクセルを削除しただけでは、ランダムな方向の勾配ベクトルを有する金属アーティファクトＡの部分が削除できずに残っている。そこで、演算部８４は、ステップＳ１０７で、勾配ベクトルのバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除することで、残った金属アーティファクトＡの部分を削除する。

【0067】

図１２は、実施の形態２に係る画像処理装置８において金属アーティファクトＡのボクセルを削除する方法を説明する概略図である。図１２（ａ）では、画像処理装置８で処理する構造物の一例が図示されている。具体的に、構造物は、
ボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）［２列目の２行分］と、
ボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）［４列目から６列目までの２行分］と、
ボクセルＢ（２，６）～ボクセルＢ（７，８）＋ボクセルＢ（５，９）～ボクセルＢ（７，９）［２列目から７列目までの３行分］＋［５列目から７列目までの１行分］
とに存在している。つまり、図１２（ａ）では、３つのクラスタが存在している。なお、図１２では、説明を簡単にするため、ボクセルＢの座標を２次元で説明しているが、本来、ボクセルＢの座標は３次元である。

【0068】

まず、クラスタ毎に勾配ベクトルの局所平均を求める。演算部８４は、例えば、勾配ベクトルの局所平均として、勾配ベクトルに対してガウシアンフィルタを用いる。具体的に、ボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）のクラスタ（クラスタＣＬ１）は、方向が逆の２つの勾配ベクトルＫ（２，２）、Ｋ（２，３）を有している。そのため、当該クラスタに対して局所平均を求めると、互いの勾配ベクトルＫ（２，２）、Ｋ（２，３）が打ち消しあい、図１２（ｂ）に示すように局所平均後の勾配ベクトルＫａ（２，２）、Ｋａ（２，３）の値（ベクトルの長さ）が小さくなっている。同様に、ボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）のクラスタ（クラスタＣＬ２）の局所平均前の勾配ベクトルＫ（４，２）～Ｋ（６，３）に対し局所平均後の勾配ベクトルＫａ（４，２）～Ｋａ（６，３）の値（ベクトルの長さ）が勾配ベクトルの打ち消しあいによって小さくなる。

【0069】

一方、ボクセルＢ（２，６）～ボクセルＢ（７，９）のクラスタ（クラスタＣＬ３）は、様々な方向の勾配ベクトルＫ（２，６）～Ｋ（７，９）を有している。そのため、当該クラスタに対して局所平均を求めると、互いの勾配ベクトルＫ（２，６）～Ｋ（７，９）で打ち消しあうことができず、図１２（ｂ）に示すように局所平均後の勾配ベクトルＫａ（２，６）～Ｋａ（７，９）の値（ベクトルの長さ）が大きくなる。

【0070】

次に、演算部８４は、局所平均後の勾配ベクトルＫａと元の勾配ベクトルＫとの差分を計算する。具体的に、ボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）のクラスタ（クラスタＣＬ１）は、局所平均後の勾配ベクトルＫａ（２，２）、Ｋａ（２，３）の値（ベクトルの長さ）が小さいので、元の勾配ベクトルＫ（２，２）、Ｋ（２，３）との差分が大きくなる。図１２（ｃ）には、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，２）、Ｋｂ（２，３）が図示されている。同様に、ボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）のクラスタ（クラスタＣＬ２）は、局所平均後の勾配ベクトルＫａ（４，２）～Ｋａ（６，３）の値（ベクトルの長さ）が小さいので、元の勾配ベクトルＫ（４，２）～Ｋ（６，３）との差分が大きくなる。図１２（ｃ）には、差分の勾配ベクトルＫｂ（４，２）～Ｋｂ（６，３）が図示されている。

【0071】

一方、ボクセルＢ（２，６）～ボクセルＢ（７，９）のクラスタ（クラスタＣＬ３）は、局所平均後の勾配ベクトルＫａ（２，６）～Ｋａ（７，９）の値（ベクトルの長さ）が大きいので、元の勾配ベクトルＫ（２，６）～Ｋ（７，９）との差分が小さくなる。図１２（ｃ）には、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，６）～Ｋｂ（７，９）が図示されている。なお、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，６）～Ｋｂ（７，９）は、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，２）、Ｋｂ（２，３）や差分の勾配ベクトルＫｂ（４，２）～Ｋｂ（６，３）に比べて値（ベクトルの長さ）が小さくなる。

【0072】

次に、クラスタ毎、差分の勾配ベクトルＫｂに対して値（ベクトルの長さ）の局所平均を求める。演算部８４は、例えば、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均として、勾配ベクトルＫｂの値に対してガウシアンフィルタを用いる。具体的に、ボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）のクラスタ（クラスタＣＬ１）は、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，２）、Ｋｂ（２，３）の値が大きいので、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均も大きくなる。同様に、ボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）のクラスタ（クラスタＣＬ２）は、差分の勾配ベクトルＫｂ（４，２）～Ｋｂ（６，３）の値が大きいので、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均も大きくなる。

【0073】

一方、ボクセルＢ（２，６）～ボクセルＢ（７，９）のクラスタ（クラスタＣＬ３）は、差分の勾配ベクトルＫｂ（２，６）～Ｋｂ（７，９）の値が小さいので、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均も小さくなる。そして、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均に対して所定の閾値を設定し、例えば、ボクセルＢ（２，６）～ボクセルＢ（７，９）のクラスタ（クラスタＣＬ３）は、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均が所定の閾値より小さいので削除対象とならない。しかし、ボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）のクラスタ（クラスタＣＬ１）およびボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）のクラスタ（クラスタＣＬ２）は、勾配ベクトルＫｂの値の局所平均が所定の閾値以上となるので削除対象となる。

【0074】

図１２（ｄ）では、削除対象であるクラスタＣＬ１のボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）およびクラスタＣＬ２のボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）に対して、他のボクセルと異なるハッチングが付されている。このハッチングが所定の閾値以上となるボクセルであることを示している。図１２（ｅ）は、削除対象であるクラスタＣＬ１のボクセルＢ（２，２）～ボクセルＢ（２，３）およびクラスタＣＬ２のボクセルＢ（４，２）～ボクセルＢ（６，３）が削除された後の図である。このように、演算部８４は、勾配ベクトルのバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除することで、図１１（ｂ）に示したランダムな方向の勾配ベクトルを有する金属アーティファクトＡの部分を削除することができる。なお、図１２で示した勾配ベクトルのバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除する方法は一例であり、演算部８４は、他の方法（例えば、勾配ベクトルの分散を用いる方法など）で勾配ベクトルのバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除してもよい。

【0075】

クラスタのサイズ（体積）が所定のサイズ以下になったら一律に減算処理するようにしてもよい。例えば、２列×２行以下のクラスタになった場合に一律に削除すると設定する例で考える。図１２（ｆ）のようなクラスタＣＬＡがあるとして、ボクセルＢ（ａ，ａ）～ボクセルＢ（ｂ，ｄ）からなるとする。前述の勾配ベクトルの勾配が第２方向となるボクセルを減算処理（削除）した結果、図１２（ｇ）のようなボクセルＢ（ａ，ｂ）～ボクセルＢ（ｂ，ｃ）からなるクラスタＣＬＢとなれば、クラスタＣＬＢは２列×２行以下のクラスタであるので、減算処理例えば削除の対象となる。所定のサイズ（体積）のことを減算処理対象サイズと呼んでもよい。なお、減算処理の対象とするクラスタのサイズ（体積）を所定のサイズ以下に制限する場合、図１０に示すように、ステップＳ１０７の前段において破線で示す構造物のクラスタが所定のサイズか否かを判断するステップ（ステップＳ１０７（ａ））を追加してもよい。

【0076】

図１０に戻って、演算部８４は、ステップＳ１０７で勾配ベクトルのバラツキに基づいてボクセルを３次元形状データから削除した後、ステップＳ１０６において削除してしまった被写体Ｍ１の構造物の部分を補間する（ステップＳ１０８）。図１３は、被写体Ｍ１の構造物の一部が削除された３次元形状データを表示した図である。図１３（ａ）には、金属アーティファクトＡが削除される前の３次元形状データが図示されている。演算部８４は、当該３次元形状データに対して、ステップＳ１０６で金属アーティファクトＡを削除するが、図１３（ｂ）のように被写体Ｍ１の構造物の一部Ｓａ２もあわせて削除されてしまう。

【0077】

図１４は、実施の形態２に係る画像処理装置８において被写体Ｍ１の構造物の一部が削除される様子を模式的に示した図である。図１４（ａ）に、金属アーティファクトＡが形成されている被写体Ｍ１の構造物の断面図が図示されている。なお、被写体Ｍ１の構造物には、歯牙Ｓ１および顎骨Ｓ２が含まれている。図１４（ａ）に示す断面図は、被写体Ｍ１の３次元形状データの断面図である。

【0078】

演算部８４は、ステップＳ１０６で第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルを削除することで、金属アーティファクトＡを図１４（ｂ）のようにＺ方向に薄くすることができる。しかし、被写体Ｍ１の構造物の図中上下の端部にも第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルがあるため、ステップＳ１０６での処理であわせて削除されてしまう。そのため、図１４（ｂ）に示すように、被写体Ｍ１の歯牙Ｓ１の一部Ｓａ１および顎骨Ｓ２の一部Ｓａ２のボクセルも削除される。図１４（ｃ）では、被写体Ｍ１の３次元形状データから金属アーティファクトＡが削除されているが、歯牙Ｓ１の一部Ｓａ１および顎骨Ｓ２の一部Ｓａ２のボクセルがさらに削除されている。

【0079】

演算部８４は、ステップＳ１０８で削除された歯牙Ｓ１の一部Ｓａ１および顎骨Ｓ２の一部Ｓａ２のボクセルを補間する。図１５は、実施の形態２に係る画像処理装置８において削除した被写体Ｍ１の構造物のボクセルを補間する方法を説明する概略図である。まず、図１５（ａ）では、ボクセルＢ（１，１）～ボクセルＢ（８，１０）が図示されており、そのうちハッチングを付したボクセルＢに構造物が存在している。なお、図１５では、説明を簡単にするため、ボクセルＢの座標を２次元で説明しているが、本来、ボクセルＢの座標は３次元である。

【0080】

演算部８４は、図１５（ａ）に示すような、金属アーティファクトＡが形成されている被写体Ｍ１の構造物に対して、第２方向の勾配ベクトルを有するボクセルを削除することで、ボクセルＢ（１，４）以外にボクセルＢ（６，１）などが削除される。その結果、被写体Ｍ１の構造物は、図１５（ｂ）に示すように被写体Ｍ１の構造物の側面部分にあるボクセルＢ（３，３）（残る部分の一部例）を残し、ボクセルＢ（５，６）（削除部分の一部例）までボクセルが削除される。

【0081】

演算部８４は、モルフォロジ処理を利用して削除された被写体Ｍ１の構造物を補間する。具体的に、演算部８４は、モルフォロジ処理のうちのクロージング処理を用いて図１５（ｃ）のように削除されたボクセルを埋める。図１５（ｃ）では、クロージング処理でボクセルＢ（５，３）やボクセルＢ（５，６）などが埋められた３次元形状データが図示されている。さらに、演算部８４は、モルフォロジ処理うちのダイレーション処理を用いて図１５（ｄ）のようにボクセルが埋められた３次元形状データの周りを拡張する。図１５（ｄ）では、ダイレーション処理でボクセルが埋められた３次元形状データの周りのボクセルＢ（２，２）やボクセルＢ（８，１０）などまで拡張した３次元形状データが図示されている。

【0082】

演算部８４は、ブーリアン演算を用いて、ダイレーション処理で拡張した３次元形状データと、元の３次元形状データ（図１５（ａ））との和集合（ＡＮＤ）を求める。和集合の結果が図１５（ｅ）に示されている。図１５（ｅ）では、ボクセルＢ（２，４）やボクセルＢ（６，１）などまで補間した３次元形状データが図示されている。

【0083】

図１５（ｄ）では、ダイレーション処理として３次元形状データの周りを１ボクセル分拡張する例を説明したが、拡張する程度は任意に設定することができる。しかし、拡張する程度を大きくすると削除した金属アーティファクトＡの部分まで補間することなり、逆に拡張する程度を小さくすると削除した被写体Ｍ１の構造物を十分に補間することができなくなるトレードオフの関係が生じる。そこで、ダイレーション処理で拡張する程度を被写体Ｍ１の構造物の領域ごとに変更することでトレードオフの関係を低減することができる。

【0084】

具体的に、図１６は、ダイレーション処理で拡張する程度を説明する３次元形状データを表示した図である。図１７は、ダイレーション処理で拡張する程度を説明する別の３次元形状データを表示した図である。図１６（ａ）は、金属アーティファクトＡを削除する前の被写体Ｍ１の構造物の３次元形状データを表示している。図１６（ｂ）は、金属アーティファクトＡを削除した後の被写体Ｍ１の構造物に対して、ダイレーション処理での拡張する程度を小さくして補間を行った場合の３次元形状データを表示している。図１６（ｂ）では、削除された被写体Ｍ１の構造物の一部Ｓａ２が補間できずに残っている。

【0085】

一方、図１７（ａ）は、金属アーティファクトＡを削除した後の被写体Ｍ１の構造物に対して、ダイレーション処理での拡張する程度を大きくして補間を行った場合の３次元形状データを表示している。図１７（ａ）では、削除された被写体Ｍ１の構造物の一部Ｓａ２は補間できているが、金属アーティファクトＡまで補間されている。

【0086】

金属アーティファクトＡは、金属製の歯冠などにより生じることから主に歯牙Ｓ１の領域に形成されることが多い。そこで、歯牙Ｓ１の領域に対するダイレーション処理での拡張する程度を小さくしつつ、顎骨Ｓ２の領域に対するダイレーション処理での拡張する程度を大きくすることでトレードオフの関係を低減する。図１７（ｂ）は、金属アーティファクトＡを削除した後の被写体Ｍ１の構造物に対して、歯牙Ｓ１の領域に対するダイレーション処理での拡張する程度を小さくしつつ、顎骨Ｓ２の領域に対するダイレーション処理での拡張する程度を大きくして補間を行った場合の３次元形状データを表示している。図１７（ｂ）では、削除された被写体Ｍ１の構造物の一部Ｓａ２を補間できるとともに、金属アーティファクトＡまで補間されることを防いでいる。

【0087】

このように、演算部８４は、被写体Ｍ１の構造物の一部が削除された３次元形状データを補間することができる。しかし、補間する方法は、モルフォロジ処理のうちのクロージング処理とダイレーション処理とを組み合わせる方法に限定されず、例えば、被写体Ｍ１の構造物の一部が削除された３次元形状データの部分を元の３次元形状データで置換するなどの方法でもよい。

【0088】

また、演算部８４は、ステップＳ１０６においてボクセルを削除する際に、３次元形状データから削除するボクセルから除外する条件をあらかじめ設定しておいてもよい。つまり、演算部８４は、図１４（ａ）に示す歯牙Ｓ１および顎骨Ｓ２の端部をステップＳ１０６においてボクセルを削除する対象から除外する。これにより、ステップＳ１０６での処理で歯牙Ｓ１および顎骨Ｓ２のボクセルが削除されることを防止して、ボクセルを補間する処理を不要にできる。

【0089】

以上は３次元形状データのボクセルに関し、旋回軸３１の軸方向と平行な方向を軸平行方向として、当該軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある勾配ベクトルを有する硬組織的構造物のボクセルに対して減算処理を行った場合に、減算処理の対象となったボクセルに対して硬組織的構造物の値を補う処理の例である。この処理が結果的に生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して減算処理を行った場合に、減算処理の対象となったボクセルに対して硬組織的構造物の値を補う処理となる。この処理は減算処理の方向から考えた場合に、減算処理を進めた方向と反対の方向にボクセルに硬組織的構造物の値を補う処理となる。

【0090】

また、ボクセルＢ（４，３）、ボクセルＢ（５，２）、ボクセルＢ（６，１）等はバラツキが小のボクセルＢ（３，３）～ボクセル（７，９）のＺＳ面表面であるボクセルＢ（３，３）～ボクセルＢ（３，９）やボクセルＢ（７，２）～ボクセルＢ（７，９）と連なる表面であり、このような表面のボクセルについては上述のようにいったん減算処理をしたとしても補間処理を行うようにしてもよく、または、はじめから減算対象から外す処理を行うようにしてもよい。ＺＳ面表面は、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある方向に連続性がある表面の例である。対象表面が軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある方向に連続性がある表面であると定める判断は、例えば、軸平行方向に対する角度差が所定の範囲内にある方向に連続性があることにより行ってよく、さらに、軸平行方向に垂直な方向にも硬組織的構造物の連続性もあることにより行ってよい。連続性の判断に要するボクセルの数に閾値を設けて一定域以上のボクセル数があれば足りるように計算してよい。この処理が、結果的に生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して減算処理の対象から外す処理となる。

【0091】

このように、構造物に含まれる生体構成的硬組織的構造物のボクセルに対して減算処理を行った場合に減算処理を進めた方向と反対の方向にボクセルに硬組織的構造物の値を補う処理、または、構造物に含まれる硬組織的構造物のボクセルに対して減算処理の対象から外す処理を硬組織的構造物保全処理と呼んでよく、特に、生体構成的硬組織的構造物に対する硬組織的構造物保全処理を生体構成的硬組織的構造物保全処理と呼んでよい。

【0092】

なお、図１０に示すフローチャートでは、ステップＳ１０７およびステップＳ１０８の処理をともに行う構成が図示されているが、実施の形態２に係る画像処理装置８では、ステップＳ１０７およびステップＳ１０８の処理のうちいずれか一方の処理を行う構成でもよい。

【0093】

前述の実施の形態では、３次元形状データから金属アーティファクトＡを削除する方法について説明した。しかし、演算部８４は、金属アーティファクトＡのボクセルを削除した３次元形状データを３次元ＣＴ画像データに適用して、金属アーティファクトＡを削除した３次元ＣＴ画像データを求めることができる。図１８は、金属アーティファクトＡを削除した３次元ＣＴ画像データを表示した図である。図１８（ａ）には、金属アーティファクトＡを削除する前の被写体Ｍ１の歯列弓の一部をＺ方向から見た３次元ＣＴ画像データが表示されている。歯牙Ｓ１に金属製の歯冠などがあるため金属アーティファクトＡが生じている。

【0094】

当該３次元ＣＴ画像データから抽出した３次元形状データに対して、前述の実施の形態で説明した方法で金属アーティファクトＡを削除する。金属アーティファクトＡを削除した３次元形状データを元の３次元ＣＴ画像データに適用することで、同じ位置にある金属アーティファクトＡを元の３次元ＣＴ画像データから削除することができる。図１８（ｂ）には、金属アーティファクトＡを削除する後の被写体Ｍ１の歯列弓の一部をＺ方向から見た３次元ＣＴ画像データが表示されている。

【0095】

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。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、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。

【符号の説明】

【0096】

１ 撮影装置、３ 撮像機構、８ 画像処理装置、１０ Ｘ線発生器、１３ ビーム成形機構、２０ Ｘ線検出器、３０ 旋回アーム、３０Ｄ Ｘ線検出部、３０Ｇ Ｘ線発生部、３０Ｋ 旋回アーム駆動部、３０Ｒ 旋回部、３１ 旋回軸、３４ 旋回軸移動機構、３５ 旋回駆動機構、４０ 旋回アーム昇降部、４１ 上部フレーム、４２ 下部フレーム、５０ 支柱、６０ 制御部、６１，８１ 表示部、６２，８２ 操作部、６３，８６ 通信インタフェース、６４，８５ 記憶部、６５ スイッチ部、７０ Ｘ線室、８０ 画像処理本体部、８４ 演算部、９０ 報知部、１００ 撮影システム、４２２ 被写体保持用アーム、４２３ 被写体固定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】