特開 2024-63947 放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置

(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】P2024063947

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/17 20060101AFI20240507BHJP

   A61B 6/00 20240101ALI20240507BHJP

   H04N 5/32 20230101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

G01T1/17 C

A61B6/00 333

A61B6/00 350A

G01T1/17 H

H04N5/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172151

(22)【出願日】2022-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】304023318

【氏名又は名称】国立大学法人静岡大学

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124800

【弁理士】

【氏名又は名称】諏澤 勇司

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】青木 徹

(72)【発明者】

【氏名】加瀬 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】都木 克之

【テーマコード（参考）】

2G188

4C093

5C024

【Ｆターム（参考）】

2G188AA03

2G188AA25

2G188BB02

2G188BB04

2G188BB05

2G188BB06

2G188BB15

2G188CC28

2G188DD05

4C093AA01

4C093CA06

4C093EA07

4C093EB13

4C093EB17

4C093FA44

4C093FC16

4C093FC17

5C024AX12

5C024AX16

5C024CX03

5C024GX09

5C024HX32

(57)【要約】

【課題】放射線に基づく画像の画質を高める。
【解決手段】放射線画像を生成する方法は、複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）から選択される第ｎの画素２１（ｎ）より、被写体を透過した放射線が第ｎの画素２１（ｎ）に入射した回数及び第ｎの画素２１（ｎ）に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報φ２を得るステップ（Ｓ１）と、エネルギ情報φ２を互いに異なる複数のエネルギ帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ごとに分割することによって、複数の分割エネルギ情報φ２１を得るステップ（Ｓ２）と、複数の分割エネルギ情報φ２１を用いて、複数の分割エネルギ情報φ２１ごとに複数のノイズ情報φ２２を得るステップ（Ｓ３）と、複数のノイズ情報φ２２を用いて複数の分割エネルギ情報φ２１を補正することによって、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得るステップ（Ｓ４）と、を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が前記第ｎの画素に入射した回数及び前記第ｎの画素に入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、
前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、
前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、
前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、を有する、放射線画像を生成する方法。

【請求項2】

前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、
前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの補正係数を得るステップと、
前記第１～第Ｍの補正係数を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報をそれぞれ補正するステップと、を含む、請求項１に記載の放射線画像を生成する方法。

【請求項3】

前記第１～第Ｍの補正係数を得るステップは、
前記第１～第Ｍの補正係数と前記第１～第Ｍのノイズ情報との積である第１～第Ｍの補正ノイズ情報を互いに揃えるように、前記第１～第Ｍの補正係数を決定する、請求項２に記載の放射線画像を生成する方法。

【請求項4】

前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、前記第１～第Ｎの画素ごとに実行される、請求項１に記載の放射線画像を生成する方法。

【請求項5】

前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を用いて、前記第ｎの画素に対応する第ｎの画素値を得る動作を、前記第１～第Ｎの画素ごとに実行することによって、第１～第Ｎの画素値を得るステップをさらに備える、請求項１に記載の放射線画像を生成する方法。

【請求項6】

前記第１～第Ｎの画素値を用いて放射線画像を得るステップを更に備える、請求項５に記載の放射線画像を生成する方法。

【請求項7】

複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が前記第ｎの画素に入射した回数及び前記第ｎの画素に入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、
前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｎは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、
前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、
前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、をコンピュータに実行させる、放射線画像を生成するプログラム。

【請求項8】

第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素を有し、前記第１～第Ｎの画素のそれぞれは、被写体を透過した放射線が入射した回数及び入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を生成するエネルギ情報生成部と、
前記エネルギ情報生成部から前記エネルギ情報を受けると共に、前記エネルギ情報を用いて放射線画像を生成するための画素値を得る１又は複数の画素値演算部と、を備え、
前記画素値演算部は、
前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得る分割エネルギ情報取得部と、
前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るノイズ情報取得部と、
前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得る補正分割エネルギ情報取得部と、を有する、放射線画像生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線画像を得る技術が開発されている。放射線画像を得る技術は、医療分野、工業分野、セキュリティ分野などへの応用が期待されている。放射線が撮像対象物を透過するとき、撮像対象物の性質と放射線の特性との関係に応じて、放射線の強度の変化が生じる。この放射線の強度の変化を利用することにより、放射線画像を得ることができる。

【0003】

例えば、検出器に入射した粒子の数を利用して放射線画像を得る撮像技術がある。このような技術は、フォトンカウンティング方式と呼ばれている。フォトンカウンティング方式を採用する放射線検出器は、放射線を粒子として扱う。放射線検出器は、検出した粒子の数に基づいて、放射線画像を得るための情報を取得する。

【0004】

例えば、互いに異なるエネルギ特性を有する放射線を撮像対象物に照射する放射線源を用いた撮像技術もある（特許文献１参照）。さらに、検出対象とする放射線のエネルギ特性が互いに異なる放射線検出器を用いた撮像技術もある。放射線のエネルギ特性が異なると、対象物を透過するときに生じる減衰の程度も異なる。この減衰の相違に基づいて、放射線画像を得るための情報を取得する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－１２１５７８号公報

【特許文献2】特開２０１３－２０８１８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

放射線検出器から得られた画像には、目的のものを見やすくするための補正処理が施されることがある。例えば、特許文献２は、放射線検出器から得られた画像を補正するための技術を開示する。放射線を検出する技術分野では、放射線に基づく画像の画質をさらに高めることが望まれていた。

【0007】

本発明は、放射線に基づく画像の画質を高めることができる放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一形態である放射線画像を生成する方法は、複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が第ｎの画素に入射した回数及び第ｎの画素に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、を有する。

【0009】

本発明の別の形態である放射線画像を生成するプログラムは、複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が第ｎの画素に入射した回数及び第ｎの画素に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｎは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、をコンピュータに実行させる。

【0010】

本発明のさらに別の形態である放射線画像生成装置は、第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素を有し、第１～第Ｎの画素のそれぞれは、被写体を透過した放射線が入射した回数及び入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を生成するエネルギ情報生成部と、エネルギ情報生成部からエネルギ情報を受けると共に、エネルギ情報を用いて放射線画像を生成するための画素値を得る１又は複数の画素値演算部と、を備え、画素値演算部は、エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得る分割エネルギ情報取得部と、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るノイズ情報取得部と、第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得る補正分割エネルギ情報取得部と、を有する。

【0011】

上記の放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置は、第ｎの画素から得られたエネルギ情報を複数の分割エネルギ情報に分割する。そして、分割エネルギ情報ごとにノイズ情報を得る。このノイズ情報を用いて、分割エネルギ情報を補正する。つまり、第ｎの画素から得られたエネルギ情報を用いて、当該エネルギ情報を補正することができる。その結果、画素ごとにエネルギ情報を補正することが可能になるので、放射線に基づく画像の画質を高めることができる。

【0012】

上記の放射線画像を生成する方法において、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの補正係数を得るステップと、第１～第Ｍの補正係数を用いて第１～第Ｍの分割エネルギ情報をそれぞれ補正するステップと、を含んでもよい。このステップによれば、簡易な演算によって第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得ることができる。

【0013】

上記の放射線画像を生成する方法において、第１～第Ｍの補正係数を得るステップは、第１～第Ｍの補正係数と第１～第Ｍのノイズ情報との積である第１～第Ｍの補正ノイズ情報を互いに揃えるように、第１～第Ｍの補正係数を決定してもよい。このステップによれば、放射線に基づく画像の画質を高めることができる補正係数を画素ごとに得ることができる。

【0014】

上記の放射線画像を生成する方法において、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、第１～第Ｎの画素ごとに実行してもよい。このステップによれば、放射線に基づく画像の画質を高めるための補正演算を画素ごとに実行することができる。

【0015】

上記の放射線画像を生成する方法は、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を用いて、第ｎの画素に対応する第ｎの画素値を得る動作を、第１～第Ｎの画素ごとに実行することによって、第１～第Ｎの画素値を得るステップをさらに備えてもよい。このステップによっても、放射線に基づく画像の画質を高めるための補正演算を画素ごとに実行することができる。

【0016】

上記の放射線画像を生成する方法は、第１～第Ｎの画素値を用いて放射線画像を得るステップを更に備えてもよい。このステップによれば、画質を高めた放射線に基づく画像を得ることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、放射線に基づく画像の画質を高めることができる放射線画像を生成する方法、放射線画像を生成するプログラム及び放射線画像生成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、第１実施形態の放射線画像生成装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すコンピュータの物理的な構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、図１に示す放射線画像生成装置の機能ブロック図である。

【図4】図４は、エネルギ情報の例示である。

【図5】図５は、画素値演算器の機能ブロック図である。

【図6】図６は、放射線画像を生成する方法のフローチャートである。

【図7】図７（ａ）は、分割エネルギ情報の例示である。図７（ｂ）は、ノイズ情報の例示である。図７（ｃ）は、補正分割エネルギ情報の例示である。

【図8】図８は、第２実施形態の放射線画像生成装置の機能ブロック図である。

【図9】図９は、コンピュータに画素値演算器を実現させるためのプログラムの機能ブロック図である。

【図10】図１０は、放射線画像生成装置における分割エネルギ情報を得る動作の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0020】

＜第１実施形態＞
図１に示す放射線画像生成装置１は、検査対象から到達する放射線に基づく放射線画像を得る。放射線とは、例えば、ガンマ線、Ｘ線、アルファ線、ベータ線などである。放射線画像生成装置１は、放射線検出器２と、コンピュータ３と、読出線４と、制御信号線５と、を有する。

【0021】

放射線検出器２は、複数の放射線検出センサ２ｐ（１）～２ｐ（Ｎ）を有する。放射線検出センサ２ｐは、それぞれ画素２１と、エネルギ情報生成器２２と、画素値演算器２３と、を有する。以下、複数の放射線検出センサ２ｐ（１）～２ｐ（Ｎ）のうちのひとつを例示して説明する場合には、単に「放射線検出センサ２ｐ」と記載する。

【0022】

画素２１は、フォトンカウンティング方式を採用する放射線撮像素子である。複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）は、二次元状に配置されている。従って、ひとつの画素２１（ｎ）は、放射線画像を構成する複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）のうちのひとつに相当する。画素２１は、入射した放射線に応じた電荷を発生する。画素２１は、電荷情報φ１をエネルギ情報生成器２２に出力する。画素２１は、エネルギ情報生成器２２に対してバンプ電極を介して電気的に接続されていてもよい。

【0023】

エネルギ情報生成器２２は、画素２１から電荷情報φ１を受ける。エネルギ情報生成器２２は、受けた電荷情報φ１を利用してエネルギ情報φ２を得る。

【0024】

画素値演算器２３は、一例としてエネルギ情報生成器２２が設けられた半導体チップ上に設けられる回路である。つまり、エネルギ情報生成器２２及び画素値演算器２３は、物理的にはひとつの半導体チップ部品であってもよい。画素値演算器２３は、エネルギ情報生成器２２からエネルギ情報φ２を受け取る。画素値演算器２３は、受けたエネルギ情報φ２を利用して画素値φ３を得る。

【0025】

上述したように、フォトンカウンティング方式を採用する画素２１を備える放射線画像生成装置１も、フォトンカウンティング方式を採用する装置であると言える。

【0026】

コンピュータ３は、読出線４を介して複数の放射線検出センサ２ｐ（１）～２ｐ（Ｎ）に接続されている。コンピュータ３は、複数の放射線検出センサ２ｐ（１）～２ｐ（Ｎ）から複数の画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を受け取る。例えば、コンピュータ３は、受け取った複数の画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）に基づく放射線画像φ４を生成する。

【0027】

図２は、コンピュータ３の物理的な構成を示す。コンピュータ３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であるプロセッサ３１と、主記憶装置３２と、補助記憶装置３３と、通信制御装置３４と、入力装置３５と、出力装置３６とを有する。

【0028】

放射線画像生成装置１が複数のコンピュータ３を含む場合には、これらのコンピュータ３はローカルで接続されてもよいし、インターネット又はイントラネットなどの通信ネットワークを介して接続されてもよい。この接続によって、論理的に１つのコンピュータ３が構築される。

【0029】

プロセッサ３１は、オペレーティングシステムやアプリケーション・プログラムなどを実行する。主記憶装置３２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成される。補助記憶装置３３は、ハードディスク及びフラッシュメモリなどにより構成される記憶媒体である。補助記憶装置３３は、一般的に主記憶装置３２よりも大量のデータを記憶する。通信制御装置３４は、ネットワークカード又は無線通信モジュールにより構成される。入力装置３５は、キーボード、マウス、タッチパネル、及び、音声入力用マイクなどにより構成される。出力装置３６は、ディスプレイ及びプリンタなどにより構成される。

【0030】

補助記憶装置３３は、放射線画像φ４の生成に要するプログラム及び処理に必要なデータを格納している。例えば、放射線画像φ４の生成に要するプログラムは、プロセッサ３１又は主記憶装置３２によって読み込まれ、プロセッサ３１、主記憶装置３２、補助記憶装置３３、通信制御装置３４、入力装置３５、及び出力装置３６の少なくとも１つを動作させる。例えば、放射線画像φ４の生成に要するプログラムは、主記憶装置３２及び補助記憶装置３３におけるデータの読み出し及び書き込みを行う。

【0031】

放射線画像φ４の生成に要するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどの有形の記録媒体に記録された上で提供されてもよい。放射線画像φ４の生成に要するプログラムは、データ信号として通信ネットワークを介して提供されてもよい。

【0032】

図３は、放射線画像生成装置１の機能ブロック図である。画素２１は、Ｘ線などの放射線を受ける。画素２１は、受けたＸ線によって電子正孔対（電荷対）を生成する。つまり、画素２１は、受けた放射線をそのエネルギに対応した電流信号（電荷信号）に変換する。画素２１としては、例えば、Ｃｄ（Ｚｎ）Ｔｅ電荷生成器、Ｓｉ電荷生成器、Ｇｅ電荷生成器、ＧａＡｓ電荷生成器、ＧａＮ電荷生成器、ＴｌＢｒ電荷生成器等を利用してよい。また、画素２１として、シンチレータと光検出器とを備えた装置を用いてもよい。シンチレータは、Ｘ線を光に変換する。光検出器は、シンチレータが生成した光を電荷に変換する。

【0033】

エネルギ情報生成器２２は、画素２１が出力する電荷情報φ１を利用してエネルギ情報φ２を得る。エネルギ情報生成器２２は、エネルギ情報φ２を画素値演算器２３に出力する。

【0034】

エネルギ情報生成器２２は、例えば、半導体基板に形成されたアナログ回路及び／又はデジタル回路を含むチップ部品であってもよい。エネルギ情報生成器２２は、エネルギ弁別器２２１と、ストレージ２２２と、を有する。

【0035】

エネルギ弁別器２２１は、画素２１から電荷情報φ１を受ける。エネルギ弁別器２２１は、画素２１に放射線の入射が発生するたびに電荷情報φ１を受けてもよい。エネルギ弁別器２２１は、受けた電荷情報φ１が有するエネルギに関する情報を得る。エネルギ弁別器２２１は、エネルギに関する情報をストレージ２２２に渡す。

【0036】

ストレージ２２２は、いくつかの種類のデータを保持する。ストレージ２２２は、記憶部又はデータ保持部と称してもよい。ストレージ２２２は、エネルギ情報φ２を保持するエネルギ情報メモリ２２２ａと、画素値φ３を保持する画素値メモリ２２２ｂと、を含む。エネルギ情報メモリ２２２ａ及び画素値メモリ２２２ｂは、それぞれ独立したメモリ装置であってもよい。この場合には、複数のメモリ装置がひとつのストレージ２２２を構成する。また、エネルギ情報メモリ２２２ａ及び画素値メモリ２２２ｂは、ひとつのメモリ装置であり、ひとつのメモリ装置の内部に確保されたメモリ空間であってもよい。この場合には、ひとつのメモリ装置がひとつのストレージ２２２を構成する。

【0037】

エネルギ情報φ２（図４参照）は、エネルギ値と、カウント値によって示される。エネルギ値の単位は、例えば電子ボルト（ｅＶ）である。カウント値の単位は、例えば回数である。つまり、エネルギ情報φ２は、所定の露光期間（１フレーム）の間に、所定のエネルギを有する粒子の入射が何回生じたかを示す。

【0038】

より詳細には、エネルギ情報φ２（ｎ）は、放射線検出器２を構成する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素２１（１）～２１（Ｎ）から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素２１（ｎ）において、被写体を透過した放射線が当該第ｎの画素２１（ｎ）に入射した回数（カウント値）と、第ｎの画素２１（ｎ）に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギ（エネルギ値）と、を示す。

【0039】

ひとつの画素２１は、放射線画像φ４の１ピクセルに対応する。従って、エネルギ情報生成器２２のストレージ２２２に保持される画素値φ３は、放射線画像φ４の１ピクセルに対応する輝度値であってもよい。画素値φ３は、画素値演算器２３によって生成される。

【0040】

画素値演算器２３は、エネルギ情報φ２を利用して、画素値φ３を生成する。画素値演算器２３は、生成した画素値φ３をストレージ２２２に渡す。画素値演算器２３は、後に詳細に説明する。

【0041】

コンピュータ３は、読出信号θを放射線検出センサ２ｐに与えることによって、放射線検出センサ２ｐから画素値φ３を受ける。コンピュータ３は、例えば、受けた画素値φ３を補助記憶装置３３に一時的に保持する。

【0042】

コンピュータ３は、補助記憶装置３３に保存された画像生成プログラムＰ１を有する。コンピュータ３は、画像生成プログラムＰ１をプロセッサ３１に実行させることによって、機能構成要素である画像生成器３１１を実現する。画像生成器３１１は、補助記憶装置３３に保存されている複数の画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を用いて、放射線画像φ４を生成する。

【0043】

＜画素値演算器２３＞
画素値演算器２３は、アナログ回路及び又はデジタル回路によって実現される物理的構成要素であってもよい。また、画素値演算器２３は、プログラムをプロセッサ３１で実行することによって実現される機能的構成要素であってもよい。本実施形態では、画素値演算器２３を物理的な構成要素によって実現する例を説明する。画素値演算器２３を機能的な構成要素によって実現する例は、第２実施形態として後に説明する。

【0044】

図５は、画素値演算器２３の構成を示すブロック図である。画素値演算器２３は、エネルギ情報読み出し回路２３１と、分割エネルギ情報演算回路２３２と、ノイズ情報演算回路２３３と、補正分割エネルギ情報演算回路２３４と、画素値生成回路２３５と、を有する。画素値演算器２３は、図６に示す画素値演算動作を実行する。画素値演算動作は、放射線画像を生成する方法である。

【0045】

＜画素値演算動作＞
以下、図６に示すフローチャートを参照しながら、画素値演算動作について詳細に説明する。

【0046】

まず、エネルギ情報φ２を得る（Ｓ１）。エネルギ情報を得る動作（Ｓ１）は、エネルギ情報読み出し回路２３１によって実行される。エネルギ情報読み出し回路２３１は、ストレージ２２２からエネルギ情報φ２を読み出す。

【0047】

次に、分割エネルギ情報φ２１を得る（Ｓ２）。分割エネルギ情報φ２１を得る動作（Ｓ２）は、分割エネルギ情報演算回路２３２によって実行される。分割エネルギ情報演算回路２３２は、エネルギ情報読み出し回路２３１からエネルギ情報φ２（図５参照）を受け取る。分割エネルギ情報演算回路２３２は、エネルギ情報φ２を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割する。

【0048】

例えば、図７（ａ）に示す例示では、分割エネルギ情報演算回路２３２は、エネルギ情報φ２を第１エネルギ帯域Ｂ１と、第２エネルギ帯域Ｂ２と、第３エネルギ帯域Ｂ３と、に分割する。例えば、第１エネルギ帯域Ｂ１は、０ｋｅＶ以上５０ｋｅＶ未満である。第２エネルギ帯域Ｂ２は、５０ｋｅＶ以上１００ｋｅＶ未満である。第３エネルギ帯域Ｂ３は、１００ｋｅＶ以上１５０ｋｅＶ未満である。上記の動作の結果、分割エネルギ情報演算回路２３２は、第１分割エネルギ情報φ２１ａと、第２分割エネルギ情報φ２１ｂと、第３分割エネルギ情報φ２１ｃと、を得る。以下、特に区別する必要がない場合には、単に「分割エネルギ情報φ２１」と記載する。

【0049】

なお、上述の説明では、例えば、第１分割エネルギ情報φ２１ａは、エネルギ情報φ２から第１エネルギ帯域Ｂ１の数値を切り出しただけのものとして説明した。第１分割エネルギ情報φ２１ａは、さらに、第１エネルギ帯域Ｂ１に含まれるカウント値の総和として定義してもよい。カウント値の総和は、次のノイズ情報φ２２を得る（Ｓ３）動作にも現れる。つまり、カウント値の総和は、ステップＳ２で第１分割エネルギ情報φ２１ａとして取得してもよい。

【0050】

次に、ノイズ情報φ２２を得る（Ｓ３）。ノイズ情報φ２２を得る動作（Ｓ３）は、ノイズ情報演算回路２３３によって実行される。ノイズ情報演算回路２３３は、分割エネルギ情報演算回路２３２から分割エネルギ情報φ２１を受け取る。図７（ｂ）に示すように、ノイズ情報演算回路２３３は、第１分割エネルギ情報φ２１ａを用いて第１ノイズ情報φ２２ａを得る。具体的には、ノイズ情報演算回路２３３は、第１分割エネルギ情報φ２１ａを積分する。この積分動作は、第１分割エネルギ情報φ２１ａに含まれるカウント値の総和φ２２ｓであってもよい。図７（ｂ）の例示では、カウント値の総和φ２２ｓとして「１６０００」を例示する。次に、ノイズ情報演算回路２３３は、カウント値の総和φ２２ｓの平方根を得る。カウント値の総和φ２２ｓの平方根として、「１２６」（＝√１６０００）を例示する。カウント値の総和φ２２ｓの平方根は、ショットノイズカウント値である。つまり、ノイズ情報演算回路２３３は、エネルギ情報φ２から第１エネルギ帯域Ｂ１の第１ノイズ情報φ２２ａとして、第１ショットノイズカウント値を得る。

【0051】

ノイズ情報演算回路２３３は、第２分割エネルギ情報φ２１ｂを用いてカウント値の総和φ２２ｐ（１２０００）を得る。そして、ノイズ情報演算回路２３３は、当該カウント値の総和φ２２ｐを用いて第２ノイズ情報φ２２ｂである第２ショットノイズカウント値（１１０）を得る。同様に、ノイズ情報演算回路２３３は、第３分割エネルギ情報φ２１ｃを用いてカウント値の総和φ２２ｒ（２５００）を得る。そして、ノイズ情報演算回路２３３は、当該カウント値の総和φ２２ｒを用いて第３ノイズ情報φ２２ｃである第３ショットノイズカウント値（５０）を得る。以下、特に区別する必要がない場合には、単に「ノイズ情報φ２２」と記載する。

【0052】

次に、補正分割エネルギ情報φ２３を得る（Ｓ４）。補正分割エネルギ情報φ２３を得る動作（Ｓ４）は、補正分割エネルギ情報演算回路２３４によって実行される。補正分割エネルギ情報演算回路２３４は、分割エネルギ情報演算回路２３２から分割エネルギ情報φ２１を受ける。さらに、補正分割エネルギ情報演算回路２３４は、ノイズ情報演算回路２３３からノイズ情報φ２２を受ける。補正分割エネルギ情報演算回路２３４は、分割エネルギ情報φ２１及びノイズ情報φ２２を用いて補正分割エネルギ情報φ２３を得る。

【0053】

補正分割エネルギ情報演算回路２３４が実行する補正分割エネルギ情報φ２３を得る動作（Ｓ４）を詳細に説明する。

【0054】

はじめに、補正係数φ２３１を得る（Ｓ４ａ）。補正係数φ２３１を得る動作（Ｓ４ａ）は、補正係数演算回路２３４ａによって実行される。補正係数φ２３１は、エネルギ帯域ごとのノイズレベルを一致させるもの、又は、ノイズレベルを揃えるものということもできる。

【0055】

例えば、補正係数φ２３１とは、第１ノイズ情報φ２２ａ、第２ノイズ情報φ２２ｂ及び第３ノイズ情報φ２２ｃとして示される数値（ショットノイズカウント値）を一致させるものと定義してもよい。例えば、第１補正係数φ２３１ａ、第２補正係数φ２３１ｂ及び第３補正係数φ２３１ｃがあると仮定する。以下、特に区別する必要がない場合には、単に「補正係数φ２３１」と記載する。そして、第１補正係数φ２３１と第１ノイズ情報φ２２ａとの積である第１補正ショットノイズカウント値φ２３ｓ（図７（ｃ）参照）を得る。同様に、第２補正ショットノイズカウント値φ２３ｐ及び第３補正ショットノイズカウント値φ２３ｒを得る。第１補正ショットノイズカウント値φ２３ｓ、第２補正ショットノイズカウント値φ２３ｐ及び第３補正ショットノイズカウント値φ２３ｒは、互いに一致していると評価してよい程度の数値である。

【0056】

なお、本実施形態でいう「一致」は、厳密な数字上の一致を意味しない。最終的に得られる放射線画像φ４において、所望の明瞭性を実現できるという条件のもと、所定のずれを許容することができる。つまり、「一致」とは、ある数値の幅の範囲に、それぞれの補正カウント値が存在するものと定義してもよい。

【0057】

一例として、第２ノイズ情報φ２２ｂを基準とする。第１ノイズ情報φ２２ａを第２ノイズ情報φ２２ｂに揃えると共に、第３ノイズ情報φ２２ｃを第２ノイズ情報φ２２ｂに揃える場合を例示する。

【0058】

第２ノイズ情報φ２２ｂを基準として選択したので、第２補正係数φ２３１ｂとして１を得る。

【0059】

いま、第２ノイズ情報φ２２ｂが１１０であり、第１ノイズ情報φ２２ａが１２６である。この場合において、第１ノイズ情報φ２２ａを１１０とするためには、０．８７を乗算すればよい。従って、第１補正係数φ２３１ａとして０．８７を得る。

【0060】

同様に、第２ノイズ情報φ２２ｂが１１０であり、第３ノイズ情報φ２２ｃが５０である。この場合において、第３ノイズ情報φ２２ｃを１１０とするためには、２．２を乗算すればよい。従って、第３補正係数φ２３１ｃとして２．２を得る。

【0061】

なお、基準とするノイズ情報φ２２は、いずれのエネルギ帯域のものを用いてもよい。

【0062】

さらに、上記の例示では、ショットノイズカウント値を揃えるという条件のもと、補正係数φ２３１を得る動作を説明した。例えば、補正係数φ２３１を得る動作では、それぞれのエネルギ帯域におけるＳ／Ｎ比を揃えることを条件としてもよい。Ｓ／Ｎ比とは、カウント値とショットノイズカウント値との比率である。また、補正係数φ２３１を得る動作では、ショットノイズカウント値の対数を揃えることを条件としてもよい。同様に、補正係数φ２３１を得る動作では、Ｓ／Ｎ比の対数を揃えることを条件としてもよい。

【0063】

続いて、分割エネルギ情報φ２１を補正する（Ｓ４ｂ）。分割エネルギ情報φ２１を補正する動作（Ｓ４ｂ）は、分割エネルギ情報補正回路２３４ｂによって実行される。分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、補正係数演算回路２３４ａから補正係数φ２３１を受ける。さらに、分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、分割エネルギ情報演算回路２３２から分割エネルギ情報φ２１を受ける。

【0064】

分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、第１分割エネルギ情報φ２１ａに第１補正係数φ２３１ａを乗算することによって、第１補正分割エネルギ情報φ２３ａを得る。具体的には、分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、第１分割エネルギ情報φ２１ａが示すカウント値の総和φ２２ｓ（１６０００）に第１補正係数φ２３１ａ（０．８７）を乗算する。その結果、第１補正分割エネルギ情報φ２３ａ（１３９２０）を得る。

【0065】

同様に、分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、第２分割エネルギ情報φ２１ｂが示すカウント値の総和φ２２ｐ（１２０００）に第２補正係数φ２３１ｂ（１）を乗算することによって、第２補正分割エネルギ情報φ２３ｂ（１２０００）を得る。分割エネルギ情報補正回路２３４ｂは、第３分割エネルギ情報φ２１ｃが示すカウント値の総和φ２２ｒ（２０００）に第３補正係数φ２３１ｃ（２．２）を乗算することによって、第３補正分割エネルギ情報φ２３ｃ（５５００）を得る。

【0066】

ここで注目すべき点は、本実施形態の放射線画像生成装置１では、エネルギ情報φ２の補正を自動的に実行していることである。具体的には、補正係数を得る動作（Ｓ４ａ）を自動的に実行すると共に、分割エネルギ情報φ２１を補正する動作（Ｓ４ｂ）も自動的に実行する。

【0067】

さらに、本実施形態の放射線画像生成装置１では、エネルギ情報φ２の補正（Ｓ４）を自動的に実行しているために、エネルギ情報φ２の補正（Ｓ４）を画素２１ごとに実行することが可能である。換言すると、放射線画像生成装置１が実行する補正動作（Ｓ４）は、１つの画素２１が出力する情報のみを用いて実行することができる。放射線画像生成装置１が実行する補正動作（Ｓ４）は、複数の画素２１が出力する情報を用いることを排除しないが、必ずしも複数の画素２１が出力する情報を要しない。

【0068】

次に、画素値φ３を得る（Ｓ５）。画素値φ３を得る動作（Ｓ５）は、画素値生成回路２３５によって実行される。画素値生成回路２３５は、補正分割エネルギ情報演算回路２３４から補正分割エネルギ情報φ２３を受ける。画素値生成回路２３５は、補正分割エネルギ情報φ２３を用いて画素値φ３を生成する。例えば、画素値生成回路２３５は、補正されたエネルギスペクトルとしての補正分割エネルギ情報φ２３の積分値を画素値φ３として生成してもよい。画素値生成回路２３５は、生成した画素値φ３をストレージ２２２に渡す。

【0069】

上記の動作を画素２１ごとに実行することによって、複数の画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を得ることができる。例えば、コンピュータ３は、複数の画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を、例えば１ピクセルが１０ビットや１２ビットとして定義された輝度値に変換する。そして、変換された輝度値を用いて、放射線画像φ４を得る（Ｓ６）。

【0070】

＜作用効果＞
ところで、Ｘ線画像、特に透過画像は、種々の被写体を透過したいわゆる「影絵」情報である。従って、撮像素子に捉えられるＸ線は、材質や厚みの異なる複数の材質を透過してくることがほとんどである。

【0071】

Ｘ線は、電磁波である。光子は、波長に相当するエネルギを有する。高いエネルギを有する光子は、物体の透過率が高い。低いエネルギを有する光子は、物体の透過率が低い。透過撮像する被写体の物質の厚みや材質は被写体ごと、さらには被写体の部位ごとに様々である。そこで、透過撮像を行う現場ではこれらを明瞭な透過画像とするための撮像条件の調整を行っている。例えば、Ｘ線透過撮像を行うとき、Ｘ線技師や医師らがＸ線管の加速電圧（出射光子の最大エネルギー）や電流（単位時間あたりの出射光子数）を変化させている。さらには、Ｘ線技師や医師らは、Ｘ線撮像素子（Ｘ線フィルム、イメージングプレート、フラットパネルディテクター等）の被写体とエネルギ応答特性を加味しながら経験で調整している。

【0072】

最近では、Ｘ線の強度のみではなく、エネルギの情報も取得できる撮像素子が開発されている。このような撮像素子は、被写体で減弱したＸ線の光子エネルギ情報を撮像素子で検出できる。つまり、複数のエネルギーバンドで形成される画像を全エネルギ帯で単一に積分せず、適当な比率で補正して見やすい画像を得る試験が始まったばかりである。これは、まだ、実用的なエネルギ弁別型のＸ線カメラが登場していないことに起因している。

【0073】

Ｘ線画像において「全体を見たい」場合もあれば「一部の場所」を見たい場合もある。この場合には、適切なコントラストを得るために、着目するウィンドウ幅（Ｗ／Ｗ）とウィンドウ中心値（Ｗ／Ｌ）を調整している。この調整は、その全帯域で必要なダイナミックレンジでデータが確保されていることが前提となる。画像全体において、エネルギ帯を分けて自動的に画像を生成する技術も検討されている。

【0074】

これらの技術の適用により、透過画像の画質は向上する。しかし、透過撮像を行う分野では、さらに画像の画質を高めることが望まれていた。

【0075】

このような課題に鑑み、本実施形態の放射線画像を生成する方法及び放射線画像生成装置は、以下のような要素を備えることにより画質のさらなる向上を実現する。

【0076】

放射線画像を生成する方法は、複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）から選択される第ｎの画素２１（ｎ）より、被写体を透過した放射線が第ｎの画素２１（ｎ）に入射した回数及び第ｎの画素２１（ｎ）に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報φ２を得るステップ（Ｓ１）と、エネルギ情報φ２を互いに異なる複数のエネルギ帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ごとに分割することによって、複数の分割エネルギ情報φ２１を得るステップ（Ｓ２）と、複数の分割エネルギ情報φ２１を用いて、複数の分割エネルギ情報φ２１ごとに複数のノイズ情報φ２２を得るステップ（Ｓ３）と、複数のノイズ情報φ２２を用いて複数の分割エネルギ情報φ２１を補正することによって、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得るステップ（Ｓ４）と、を有する。

【0077】

放射線画像生成装置１は、複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）を有し、複数の画素２１（１）～２１（Ｎ）ごとに、被写体を透過した放射線が第ｎの画素２１（ｎ）に入射した回数及び入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報φ２を生成するエネルギ情報生成器２２と、エネルギ情報生成器２２からエネルギ情報φ２を受けると共に、エネルギ情報φ２を用いて放射線画像φ４を生成するための画素値φ３を得る複数の画素値演算器２３と、を備える。画素値演算器２３は、エネルギ情報φ２のそれぞれを互いに異なる複数のエネルギ帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ごとに分割することによって、複数の分割エネルギ情報φ２１を得る分割エネルギ情報演算回路２３２と、複数の分割エネルギ情報φ２１を用いて、複数の分割エネルギ情報φ２１ごとに複数のノイズ情報φ２２を得るノイズ情報演算回路２３３と、複数のノイズ情報φ２２を用いて複数の分割エネルギ情報φ２１を補正することによって、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得る補正分割エネルギ情報演算回路２３４と、を有する。

【0078】

上記の放射線画像を生成する方法及び放射線画像生成装置１は、第ｎの画素２１（ｎ）から得られたエネルギ情報φ２を複数の分割エネルギ情報φ２１に分割する。そして、分割エネルギ情報φ２１ごとにノイズ情報φ２２を得る。このノイズ情報φ２２を用いて、分割エネルギ情報φ２１を補正する。つまり、第ｎの画素２１（ｎ）から得られたエネルギ情報φ２を用いて、当該エネルギ情報φ２を補正することができる。その結果、画素２１ごとにエネルギ情報φ２を補正することが可能になるので、放射線に基づく画像の画質を高めることができる。

【0079】

上記の放射線画像を生成する方法において、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得るステップ（Ｓ４）は、複数のノイズ情報φ２２を用いて複数の補正係数φ２３１を得るステップ（Ｓ４ａ）と、複数の補正係数φ２３１を用いて複数の分割エネルギ情報φ２１をそれぞれ補正するステップ（Ｓ４ｂ）と、を含む。このステップ（Ｓ４）によれば、簡易な演算によって複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得ることができる。

【0080】

上記の放射線画像を生成する方法において、複数の補正係数φ２３１を得るステップ（Ｓ４ａ）は、複数の補正係数φ２３１と複数のノイズ情報φ２２との積である複数の補正ノイズ情報φ２２ａ～φ２２ｃを互いに揃えるように、複数の補正係数φ２３１を決定する。このステップ（Ｓ４ａ）によれば、放射線に基づく画像の画質を高めることができる補正係数を得ることができる。

【0081】

上記の放射線画像を生成する方法において、複数の補正分割エネルギ情報φ２４を得るステップ（Ｓ４）は、第１～第Ｎの画素２１（１）～２１（Ｎ）ごとに実行される。このステップによれば、第１～第Ｎの画素２１（１）～２１（Ｎ）ごとに放射線に基づく画像の画質を高めるための補正演算を実行することができる。

【0082】

上記の放射線画像を生成する方法は、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を用いて、第ｎの画素２１（ｎ）に対応する第ｎの画素値φ３（ｎ）を得る動作を、第１～第Ｎの画素２１（１）～２１（Ｎ）ごとに実行することによって、第１～第Ｎの画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を得るステップ（Ｓ５）をさらに備える。このステップ（Ｓ５）によっても、放射線に基づく画像の画質を高めるための補正演算を画素ごとに実行することができる。

【0083】

上記の放射線画像を生成する方法は、第１～第Ｎの画素値φ３（１）～φ３（Ｎ）を用いて放射線画像を得るステップ（Ｓ６）を更に備える。このステップ（Ｓ６）によれば、画質を高めた放射線に基づく画像を得ることができる。

【0084】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の放射線画像生成装置１Ａを説明する。第２実施形態の放射線画像生成装置１Ａは、画素値演算器２３が機能的な構成要素として実現される点において、第１実施形態の放射線画像生成装置１と相違する。

【0085】

図８は、放射線画像生成装置１Ａのブロック図である。放射線画像生成装置１Ａは、放射線検出器２Ａと、コンピュータ３と、を有する。

【0086】

放射線検出器２Ａを構成する複数の放射線検出センサ２ｐ（１）～２ｐ（Ｎ）は、それぞれ画素２１と、エネルギ情報生成器２２Ａと、を有する。第２実施形態のエネルギ情報生成器２２Ａは、物理的な回路として実現された画素値演算器２３を備えていない。

【0087】

一方、第２実施形態のコンピュータ３は、画像生成プログラムＰ１に加えて、さらに、画素値演算プログラムＰ２（放射線画像を生成するプログラム）を有する。プロセッサ３１が、画素値演算プログラムＰ２を実行することによって、機能的な構成要素として画素値演算器３１２が実現される。機能的な構成要素として画素値演算器３１２の動作は、物理的な構成要素として画素値演算器２３と同じであるので、詳細な説明は省略する。

【0088】

図９は、画素値演算プログラムＰ２の構成を示すブロック図である。画素値演算プログラムＰ２は、エネルギ情報読み出しモジュールＭ１と、分割エネルギ情報演算モジュールＭ２と、ノイズ情報演算モジュールＭ３と、補正分割エネルギ情報演算モジュールＭ４と、画素値生成モジュールＭ５と、を有する。補正分割エネルギ情報演算モジュールＭ４は、補正係数演算モジュールＭ４ａと、分割エネルギ情報補正モジュールＭ４ｂと、を含む。これらのモジュールがプロセッサ３１によって実行されることによって、画素値演算器２３が実現される。

【0089】

エネルギ情報読み出しモジュールＭ１は、エネルギ情報φ２を得る動作（Ｓ１）を実行する。分割エネルギ情報演算モジュールＭ２は、分割エネルギ情報φ２１を得る動作（Ｓ２）を実行する。ノイズ情報演算モジュールＭ３は、ノイズ情報φ２２を得る動作（Ｓ３）を実行する。補正分割エネルギ情報演算モジュールＭ４は、補正分割エネルギ情報φ２３を得る動作（Ｓ４）を実行する。補正係数演算モジュールＭ４ａは、補正係数φ２３１を得る動作（Ｓ４ａ）を実行する。分割エネルギ情報補正モジュールＭ４ｂは、分割エネルギ情報φ２１を補正する動作（Ｓ４ｂ）を実行する。画素値生成モジュールＭ５は、画素値φ３を得る動作（Ｓ５）を実行する。

【0090】

要するに、放射線画像を生成するプログラム（画素値演算プログラムＰ２）は、複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素２１（１）～２１（Ｎ）から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素２１（ｎ）より、第ｎの画素２１（ｎ）に被写体を透過した放射線が入射した回数及び第ｎの画素２１（ｎ）に入射した放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るエネルギ情報読み出しモジュールＭ１と、エネルギ情報φ２を互いに異なる複数のエネルギ帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ごとに分割することによって、複数の分割エネルギ情報φ２１を得る分割エネルギ情報演算モジュールＭ２と、複数の分割エネルギ情報φ２１を用いて、複数の分割エネルギ情報φ２１ごとに複数のノイズ情報φ２２を得るノイズ情報演算モジュールＭ３と、複数のノイズ情報φ２２を用いて複数の分割エネルギ情報φ２１を補正することによって、複数の補正分割エネルギ情報φ２３を得る補正分割エネルギ情報演算モジュールＭ４と、を有する。

【0091】

放射線画像を生成するプログラムＰ２を実行する放射線画像生成装置１Ａによっても、放射線に基づく画像の画質を高めることができる。

【0092】

＜変形例＞
本発明の放射線画像を生成する方法は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

【0093】

上記の第１実施形態において、分割エネルギ情報φ２１を得る動作（Ｓ２）では、図７（ａ）に示すように、それぞれのエネルギ帯域は、互いに重複していなかった。つまり、あるエネルギに対応するカウント値は、複数のエネルギ帯域のうちのいずれか一つに属しており、互いに隣接する２つのエネルギ帯域に属することがなかった。しかし、例えば、図１０に示すように、エネルギ帯域は、その一部が相互に重複する領域Ｔ１、Ｔ２を有していてもよい。つまり、あるエネルギに対応するカウント値は、互いに隣接する２つのエネルギ帯域に属していてもよい。また、重複する領域は、互いに同じであるように設定されてもよいし、互いに同じでなくてもよい。つまり、互いに隣接するエネルギ帯域の境界は、急峻であってもよいし、なだらかな曲線であってもよい。

【0094】

〔付記〕
本開示は、以下の構成を含む。

【0095】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［１］「複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が前記第ｎの画素に入射した回数及び前記第ｎの画素に入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、を有する、放射線画像を生成する方法。」である。

【0096】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［２］「 前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて第１～第Ｍの補正係数を得るステップと、前記第１～第Ｍの補正係数を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報をそれぞれ補正するステップと、を含む、上記［１］に記載の放射線画像を生成する方法。」である。

【0097】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［３］「前記第１～第Ｍの補正係数を得るステップは、前記第１～第Ｍの補正係数と前記第１～第Ｍのノイズ情報との積である第１～第Ｍの補正ノイズ情報を互いに揃えるように、前記第１～第Ｍの補正係数を決定する、上記［２］に記載の放射線画像を生成する方法。」である。

【0098】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［４］「前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップは、前記第１～第Ｎの画素ごとに実行される、上記［１］～［３］のいずれか一項に記載の放射線画像を生成する方法。」である。

【0099】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［５］「前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を用いて、前記第ｎの画素に対応する第ｎの画素値を得る動作を、前記第１～第Ｎの画素ごとに実行することによって、第１～第Ｎの画素値を得るステップをさらに備える、上記［１］～［４］のいずれか一項に記載の放射線画像を生成する方法。」である。

【0100】

本開示の放射線画像を生成する方法は、［６］「前記第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を用いて、前記第ｎの画素に対応する第ｎの画素値を得る動作を、前記第１～第Ｎの画素ごとに実行することによって、第１～第Ｎの画素値を得るステップをさらに備える、上記［５］に記載の放射線画像を生成する方法。」である。

【0101】

本開示の放射線画像を生成するプログラムは、［７］「複数の第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素から選択される第ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）の画素より、被写体を透過した放射線が前記第ｎの画素に入射した回数及び前記第ｎの画素に入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を得るステップと、前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｎは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得るステップと、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るステップと、前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得るステップと、をコンピュータに実行させる、放射線画像を生成するプログラム。」である。

【0102】

本開示の、放射線画像生成装置は、［８］「第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の画素を有し、前記第１～第Ｎの画素のそれぞれは、被写体を透過した放射線が入射した回数及び入射した前記放射線のそれぞれが有するエネルギによって示されるエネルギ情報を生成するエネルギ情報生成部と、前記エネルギ情報生成部から前記エネルギ情報を受けると共に、前記エネルギ情報を用いて放射線画像を生成するための画素値を得る１又は複数の画素値演算部と、を備え、前記画素値演算部は、前記エネルギ情報を互いに異なる第１～第Ｍ（Ｍは２以上の整数）のエネルギ帯域ごとに分割することによって、第１～第Ｍの分割エネルギ情報を得る分割エネルギ情報取得部と、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を用いて、前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報ごとに第１～第Ｍのノイズ情報を得るノイズ情報取得部と、前記第１～第Ｍのノイズ情報を用いて前記第１～第Ｍの分割エネルギ情報を補正することによって、第１～第Ｍの補正分割エネルギ情報を得る補正分割エネルギ情報取得部と、を有する、放射線画像生成装置。
」である。

【符号の説明】

【0103】

１，１Ａ…放射線画像生成装置、２，２Ａ…放射線検出器、２ｐ…放射線検出センサ、３…コンピュータ、２１…画素、２２，２２Ａ…エネルギ情報生成器、２３…画素値演算器、３１…プロセッサ、２２１…エネルギ弁別器、２２２…ストレージ、２３１…エネルギ情報読み出し回路、２３２…分割エネルギ情報演算回路、２３３…ノイズ情報演算回路、２３４…補正分割エネルギ情報演算回路、２３４ａ…補正係数演算回路、２３４ｂ…分割エネルギ情報補正回路、２３５…画素値生成回路、３１１…画像生成器、Ｍ１…エネルギ情報読み出しモジュール、Ｍ２…分割エネルギ情報演算モジュール、Ｍ３…ノイズ情報演算モジュール、Ｍ４…補正分割エネルギ情報演算モジュール、Ｍ４ａ…補正係数演算モジュール、Ｍ４ｂ…分割エネルギ情報補正モジュール、Ｍ５…画素値生成モジュール、Ｐ１…画像生成プログラム、Ｐ２…画素値演算プログラム（放射線画像を生成するプログラム）、φ１…電荷情報、φ２…エネルギ情報、φ２１…分割エネルギ情報、φ２２…ノイズ情報、φ２３…補正分割エネルギ情報、φ２３１…補正係数、φ３…画素値、φ４…放射線画像。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】