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(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】P2025012597
(43)【公開日】2025-01-24
(54)【発明の名称】画像処理装置、Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影システム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/00 20240101AFI20250117BHJP
【ＦＩ】
A61B6/00 320M
A61B6/00 360Z
A61B6/00 350Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023115539
(22)【出願日】2023-07-13
(71)【出願人】
【識別番号】000001993
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(74)【代理人】
【識別番号】100172362
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 達哉
(72)【発明者】
【氏名】武田 遼
(72)【発明者】
【氏名】山本 淳也
(72)【発明者】
【氏名】奥村 皓史
(72)【発明者】
【氏名】三輪 貴俊
(72)【発明者】
【氏名】代田 健
(72)【発明者】
【氏名】奥谷 啓太
(72)【発明者】
【氏名】押川 翔太
(72)【発明者】
【氏名】古橋 直也
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA01
4C093AA16
4C093CA15
4C093CA35
4C093EB13
4C093EE16
4C093FF35
(57)【要約】
【課題】被検者の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像に写る視野が狭くなることを抑制しながら、被検者の位置決めを正確に行うことが可能な画像を操作者に提示することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】この画像処理装置３は、Ｘ線撮影装置１において被検者９０の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、Ｘ線撮影装置１のＸ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む画像取得部２と、光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である焦点位置画像４１を生成する画像処理部３０ａと、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】この画像処理装置３は、Ｘ線撮影装置１において被検者９０の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、Ｘ線撮影装置１のＸ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む画像取得部２と、光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である焦点位置画像４１を生成する画像処理部３０ａと、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、
前記Ｘ線撮影装置のＸ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、画像処理装置。
前記Ｘ線撮影装置のＸ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、画像処理装置。
【請求項2】
少なくとも１つの前記光学カメラは、前記Ｘ線照射部が備えるコリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられた前記光学カメラによって撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられた前記光学カメラによって撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記第１光学画像と前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項２に記載の画像処理装置。
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記第１光学画像と前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置に配置され、前記第１光学画像および前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記画像処理部は、前記第１光学カメラの配置情報と、前記第２光学カメラの配置情報とに基づいて、前記第１光学画像と前記第２光学画像とを合成することにより、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記画像処理部は、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の前記光学画像から前記Ｘ線の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルと、前記第１光学画像と、前記第２光学画像と、に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記焦点位置画像を表示部に対して出力する制御を行う画像出力制御部をさらに備え、
前記画像出力制御部は、前記焦点位置画像とともに、前記第１光学画像、および、前記第２光学画像のうちの少なくともいずれかを切り替えて前記表示部に出力する制御を行うように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
前記画像出力制御部は、前記焦点位置画像とともに、前記第１光学画像、および、前記第２光学画像のうちの少なくともいずれかを切り替えて前記表示部に出力する制御を行うように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項8】
前記第１光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の内部に配置され、Ｘ線の焦点と共役な位置から前記第１光学画像を撮影するように構成されており、前記第２光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の外部の位置に配置され、前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記第１光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記第１光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項9】
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲の領域の画像を生成するとともに、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲外の領域の画像を生成するように構成されている、請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項10】
前記画像処理部は、前記焦点位置画像に基づいて取得された被検者の体動量を、前記焦点位置画像において視覚的に識別可能に表示した画像である体動量表示画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項11】
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影装置。
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影装置。
【請求項12】
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置となるように、前記コリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１１に記載のＸ線撮影装置。
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置となるように、前記コリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項13】
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの一方は、前記コリメータの筐体の内部において、Ｘ線の焦点と共役な位置に設けられており、前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの他方は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１１に記載のＸ線撮影装置。
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの一方は、前記コリメータの筐体の内部において、Ｘ線の焦点と共役な位置に設けられており、前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの他方は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、請求項１１に記載のＸ線撮影装置。
【請求項14】
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影システム。
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理装置、Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影システムに関し、特に、Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行う際に操作者に画像を提示する画像処理装置、Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行う際に操作者に画像を提示する画像処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【0003】
上記特許文献１には、Ｘ線を照射可能なＸ線管と、Ｘ線管からのＸ線の照射範囲を制限可能な絞り装置と、Ｘ線を検出してＸ線画像を生成するＸ線フィルム装置と、ＴＶカメラと、を備えるＸ線撮影装置が開示されている。上記特許文献１に開示されているＸ線撮影装置は、被検者とＸ線管との位置合わせを行うために、ＴＶカメラによって撮影した画像をモニタに表示するように構成されている。また、上記特許文献１に開示されている構成では、ＴＶカメラは、絞り装置内において、Ｘ線の焦点位置と共役な位置に配置されている。これにより、上記特許文献１に開示されているＴＶカメラは、絞り装置に対応した撮影範囲の被検者の表面画像を撮影することが可能なように構成されている。なお、Ｘ線の焦点位置と共役な位置とは、Ｘ線の焦点位置と光学的に等価な位置であり、互いの位置を入れ替えた場合でも、同一の視野の画像を撮影することが可能な位置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平６－２１７９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、上記特許文献１に開示されているように、光学カメラを絞り装置内においてＸ線の焦点と共役な位置に配置することにより、光学画像とＸ線画像とが、同一の視野の画像となる。そのため、光学画像による被検者の位置決めを正確に行うことが可能になる。しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成では、光学カメラが絞り装置内に配置されているため、光学カメラによる撮影範囲が、Ｘ線の照射範囲に限定される。そのため、光学カメラによって撮影された光学画像に写る視野が狭くなるという不都合がある。光学画像に写る視野が狭くなった場合、表示部に表示された光学画像を確認しながら被検者の位置決めを行うことが困難になるという問題点がある。
【0006】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、被検者の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像に写る視野が狭くなることを抑制しながら、被検者の位置決めを正確に行うことが可能な画像を操作者に提示することができる画像処理装置、Ｘ線撮影装置およびＸ線撮影システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の第１の局面における画像処理装置は、Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、Ｘ線撮影装置のＸ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える。なお、Ｘ線照射部の近傍とは、Ｘ線照射部の位置の付近を含む意味である。
【0008】
この発明の第２の局面におけるＸ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線照射部と、Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える。
【0009】
この発明の第３の局面におけるＸ線撮影システムは、Ｘ線を照射するＸ線照射部と、Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える。
【発明の効果】
【0010】
本発明の第１の局面における画像処理装置、第２の局面におけるＸ線撮影装置、および、第３の局面におけるＸ線撮影システムでは、Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部を備える。これにより、焦点位置画像は、Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野であるため、焦点位置画像とＸ線画像とが同一の視野の画像となる。また、焦点位置画像には、Ｘ線照射範囲の領域、および、Ｘ線照射範囲の外側の領域の両方が写るため、被検者の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像に写る視野が狭くなることを抑制することができる。これらの結果、被検者の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像の視野が狭くなることを抑制しながら、被検者の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像）を操作者に提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態による画像処理装置を備えるＸ線撮影システムの構成を示したブロック図である。
【図2】第１実施形態によるＸ線撮影システムが備えるＸ線撮影装置の構成を示した模式図である。
【図3】第１実施形態によるＸ線撮影装置に設けられる光学カメラの配置を説明するための模式図である。
【図4】第１実施形態による第１光学カメラによって撮影される光学画像の視野を説明するための模式図である。
【図5】比較例による光学カメラによってコリメータの外部においてＸ線の照射軸線に沿った方向から光学画像の視野を説明するための模式図である。
【図6】比較例による光学カメラによってコリメータの内部におけるＸ線の焦点と共役な位置から撮影した光学画像の視野を説明するための模式図である。
【図7】第１実施形態による画像処理部が、焦点位置画像を生成する構成を説明するための模式図（Ａ）～模式図（Ｃ）である。
【図8】第１実施形態によるＸ線撮影システムが備える表示部において、焦点位置画像を表示する構成を説明するための模式図である。
【図9】第１実施形態による画像処理部が体動量表示画像を生成する構成を説明するための模式図（Ａ）～模式図（Ｃ）である。
【図10】第１実施形態による画像処理部が焦点位置画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図11】第１実施形態による画像出力制御部が出力する画像を切り替える処理を説明するためのフローチャートである。
【図12】第１実施形態による画像処理部が体動量表示画像を生成し、表示部に表示する処理を説明するためのフローチャートである。
【図13】第２実施形態による画像処理装置を備えるＸ線撮影システムの構成を示したブロック図である。
【図14】第２実施形態によるＸ線撮影装置に設けられる光学カメラの配置を説明するための模式図である。
【図15】第２実施形態による画像処理部が生成する焦点位置画像を説明するための模式図である。
【図16】第２実施形態による画像処理部が焦点位置画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図17】第３実施形態による画像処理装置を備えるＸ線撮影システムの構成を示したブロック図である。
【図18】第３実施形態による画像処理部が焦点位置画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図19】第１実施形態の変形例による画像処理装置を備えるＸ線撮影システムの構成を示したブロック図である。
【図20】比較例による画像処理部が、焦点位置画像を生成する構成を説明するための模式図である。
【図21】第１実施形態の変形例による画像処理部が、焦点位置画像を生成する際に用いる視差を説明するための模式図である。
【図22】第１実施形態の変形例による画像処理部が焦点位置画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図23】第１変形例による画像処理装置を備えるＸ線撮影システムの構成を示したブロック図である。
【図24】第２変形例による画像処理部を備えるＸ線撮影装置の構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
［第１実施形態］
まず、図１～図９を参照して、第１実施形態によるＸ線撮影装置１、画像処理装置３、および、Ｘ線撮影システム１００の構成について説明する。図１に示すように、Ｘ線撮影システム１００は、Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２と、画像処理装置３と、を備える。Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２と、画像処理装置３とは、互いに異なる装置である。また、Ｘ線撮影システム１００は、天板４と、天板移動機構５と、入力受付部６とを備える。
まず、図１～図９を参照して、第１実施形態によるＸ線撮影装置１、画像処理装置３、および、Ｘ線撮影システム１００の構成について説明する。図１に示すように、Ｘ線撮影システム１００は、Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２と、画像処理装置３と、を備える。Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２と、画像処理装置３とは、互いに異なる装置である。また、Ｘ線撮影システム１００は、天板４と、天板移動機構５と、入力受付部６とを備える。
【0014】
Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線照射部１０と、Ｘ線検出器１１とを有する。また、Ｘ線撮影装置１は、装置制御部１２と、表示部１３と、照射部移動機構１４と、検出器移動機構１５とを有する。Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線照射部１０から照射されたＸ線によって、被検者９０（図２参照）のＸ線画像（図示せず）を生成する装置である。
【0015】
Ｘ線照射部１０は、被検者９０にＸ線を照射するように構成されている。また、Ｘ線照射部１０は、被検者９０にＸ線を照射するＸ線を発生させるＸ線源１０ａと、Ｘ線の照射範囲６３（図７（Ａ）参照）を調整するコリメータ１０ｂと、投影ランプ１０ｃと、を含む。
【0016】
Ｘ線源１０ａは、たとえば、Ｘ線管球などのＸ線発生装置を含む。コリメータ１０ｂは、Ｘ線照射部１０から照射されるＸ線の照射範囲６３を調整するために設けられている。また、コリメータ１０ｂは、Ｘ線照射部１０から照射されるＸ線の照射範囲６３の形状を調整するために設けられている。
【0017】
コリメータ１０ｂは、平板形状を有しており、中央部に開口が設けられている。コリメータ１０ｂは、たとえば、鉛材料などの平板に開口を形成することにより構成される。コリメータ１０ｂは、装置制御部１２の制御の下、開口の大きさおよび形状を調整することにより、Ｘ線照射範囲６３の調整を行う。
【0018】
投影ランプ１０ｃは、コリメータ１０ｂによって調整されたＸ線照射範囲６３と同様の範囲に、可視光を投影するように構成されている。投影ランプ１０ｃは、たとえば、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の内部において、Ｘ線の焦点６０（図３参照）と共役な位置に配置されている。投影ランプ１０ｃは、たとえば、ハロゲンランプ、または、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプを含む。
【0019】
Ｘ線検出器１１は、Ｘ線照射部１０によって照射されたＸ線を検出するように構成されている。Ｘ線検出器１１は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）であり、被検者９０を透過したＸ線を検出する。また、Ｘ線検出器１１は、可搬性を有しており、被検者９０自身が保持した状態で撮影可能に構成されている。
【0020】
装置制御部１２は、Ｘ線撮影装置１全体を制御するように構成されている。具体的には、装置制御部１２は、Ｘ線の照射の開始および停止などのＸ線照射部１０（Ｘ線源１０ａ）によるＸ線照射の制御、Ｘ線照射部１０（コリメータ１０ｂ）によるＸ線照射範囲６３の変更の制御、Ｘ線検出器１１による検出の制御、照射部移動機構１４によるＸ線照射部１０の移動の制御、検出器移動機構１５によるＸ線検出器１１の移動の制御などを行うように構成されている。
【0021】
装置制御部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、または、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｌｙ）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリなどとによって構成される。また、装置制御部１２は、照射部移動機構１４が備えるエンコーダおよびポテンショメータの検出信号を受信可能に構成されている。また、装置制御部１２は、照射部移動機構１４が備えるモータおよび電磁ブレーキの制御を行うように構成されている。また、装置制御部１２は、検出器移動機構１５が備えるモータおよび電磁ブレーキの制御を行うように構成されている。
【0022】
表示部１３は、後述する光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０などを表示するように構成されている。表示部１３は、たとえば、液晶モニタ、または、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）モニタなどの表示装置である。
【0023】
照射部移動機構１４は、操作者によってＸ線照射部１０を移動可能に構成されている。照射部移動機構１４の詳細な構成については、後述する。
【0024】
検出器移動機構１５は、Ｘ線検出器１１を移動可能に保持している。したがって、検出器移動機構１５によってＸ線検出器１１を移動させることにより、被検者９０の撮影部位に応じた位置にＸ線検出器１１を配置することができる。
【0025】
画像取得部２は、Ｘ線撮影装置１のＸ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む。第１実施形態では、光学カメラ２０は、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを含む。画像取得部２は、第１光学カメラ２０ａによって撮影された光学画像４０である第１光学画像４０ａと、第２光学カメラ２０ｂによって撮影された光学画像４０である第２光学画像４０ｂとを取得するように構成されている。第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、たとえば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、または、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサなどの、可視光を受光可能なイメージセンサを含む撮影装置である。第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの配置については、後述する。
【0026】
画像処理装置３は、制御部３０と、記憶部３１とを含む。第１実施形態による画像処理装置３は、Ｘ線撮影装置１において被検者９０の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置である。
【0027】
制御部３０は、画像処理装置３の制御を行うように構成されている。制御部３０は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、または、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｌｙ）などのプロセッサと、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのメモリなどとによって構成される。また、制御部３０は、画像処理部３０ａと、画像出力制御部３０ｂと、を含む。画像処理部３０ａ、および、画像出力制御部３０ｂは、制御部３０がプログラムを実行することにより実現される機能ブロックとしてソフトウェア的に構成される。画像処理部３０ａ、および、画像出力制御部３０ｂは、専用のプロセッサ（処理回路）を設けてハードウェアにより構成されていてもよい。
【0028】
画像処理部３０ａは、後述する焦点位置画像４１を生成するように構成されている。また、第１実施形態では、画像処理部３０ａは、後述する体動量表示画像４２を生成するように構成されている。画像処理部３０ａが、焦点位置画像４１および体動量表示画像４２の各々を生成する構成の詳細については、後述する。
【0029】
画像出力制御部３０ｂは、焦点位置画像４１を表示部１３に対して出力する制御を行うように構成されている。画像出力制御部３０ｂが焦点位置画像４１を表示部１３に対して出力する構成の詳細については、後述する。
【0030】
記憶部３１は、光学画像４０、焦点位置画像４１、および、体動量表示画像４２を記憶するように構成されている。また、記憶部３１は、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０、および、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１を記憶するように構成されている。また、記憶部３１は、画像処理部３０ａが焦点位置画像４１を生成する際に用いる学習済みモデル５２を記憶するように構成されている。また、記憶部３１は、制御部３０が実行する各種プログラム（図示せず）を記憶している。記憶部３１は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、または、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶装置を含む。
【0031】
第１光学カメラ２０ａの配置情報５０は、第１光学カメラ２０ａがＸ線照射部１０に配置された際の位置情報である。また、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１は、第２光学カメラ２０ｂがＸ線照射部１０に配置された際の位置情報である。第１光学カメラ２０ａの配置情報５０、および、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１の詳細については、後述する。
【0032】
学習済みモデル５２は、光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルである。具体的には、学習済みモデル５２は、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の光学画像４０からＸ線の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルである。
【0033】
天板４は、被検者９０を載置可能に構成されている。天板４の構成の詳細については、後述する。
【0034】
天板移動機構５は、天板４を移動させ、Ｘ線検出器１１に対する被検者９０の位置を変更するように構成されている。天板移動機構５の構成の詳細については、後述する。
【0035】
入力受付部６は、操作者の操作入力を受け付けるように構成されている。入力受付部６は、たとえば、タッチパッドである。なお、第１実施形態では、入力受付部６は、表示部１３と一体形成されたタッチパネルとして構成される。
【0036】
（Ｘ線撮影装置および天板移動機構の構成）
図２に示すように、Ｘ線撮影装置１では、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４によって、天井から吊り下げられるように支持されている。そして、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４によって撮影室内で移動可能に支持されている。照射部移動機構１４は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各々に対応して、図示しないモータおよび電磁ブレーキを備えている。そして、Ｘ線照射部１０は、操作者によって、Ｘ方向、Ｙ方向、および、Ｚ方向の各々に移動可能に構成されている。なお、図２に示す例では、上下方向をＺ方向とし、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。また、Ｚ方向と互いに直交する２方向のうちの一方側をＸ方向、他方側をＹ方向とする。また、Ｘ方向のうちの一方側をＸ１方向、他方側をＸ２方向とする。また、Ｙ方向のうちの一方側をＹ１方向、他方側をＹ２方向とする。
図２に示すように、Ｘ線撮影装置１では、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４によって、天井から吊り下げられるように支持されている。そして、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４によって撮影室内で移動可能に支持されている。照射部移動機構１４は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各々に対応して、図示しないモータおよび電磁ブレーキを備えている。そして、Ｘ線照射部１０は、操作者によって、Ｘ方向、Ｙ方向、および、Ｚ方向の各々に移動可能に構成されている。なお、図２に示す例では、上下方向をＺ方向とし、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。また、Ｚ方向と互いに直交する２方向のうちの一方側をＸ方向、他方側をＹ方向とする。また、Ｘ方向のうちの一方側をＸ１方向、他方側をＸ２方向とする。また、Ｙ方向のうちの一方側をＹ１方向、他方側をＹ２方向とする。
【0037】
また、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４に保持された状態で、Ｚ軸線回りに回動可能に構成されている。また、Ｘ線照射部１０は、照射部移動機構１４に保持された状態で、Ｙ軸線回りに回動可能に構成されている。したがって、Ｘ線照射部１０は、Ｘ線の照射方向および角度を変更可能に構成されている。また、照射部移動機構１４は、Ｘ線照射部１０の回動可能な２つの軸線（Ｙ軸線およびＺ軸線）の各々に対応して、図示しないモータおよび電磁ブレーキを備えている。また、照射部移動機構１４は、Ｘ線照射部１０の回動可能な２つの軸線（Ｙ軸線およびＺ軸線）の各々に対応して、図示しないエンコーダと、図示しないポテンショメータとを備えている。第１実施形態による照射部移動機構１４は、操作者がＸ線照射部１０を移動させる際に、操作者によって入力された操作力の方向に応じた方向に対して、Ｘ線照射部１０を移動させる。
【0038】
また、図２に示すように、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、コリメータ１０ｂの近傍に配置される。なお、図２に示す例では、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ方向の位置およびＺ方向の位置が互いに等しく、Ｙ方向の位置が互いに異なる位置に配置されている。また、図２に示す例では、第１光学カメラ２０ａに対してハッチングを付しているが、第１光学カメラ２０ａの断面を示しているのではなく、図２における第１光学カメラ２０ａの視認性を向上させるためである。
【0039】
また、天板４は、被検者９０が載置される載置面４ａを有する。また、天板移動機構５は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各々に対応して、図示しないモータおよび電磁ブレーキを備えている。そして、天板４は、天板移動機構５によって、Ｘ方向、Ｙ方向、および、Ｚ方向の各々に移動可能に構成されている。
【0040】
また、検出器移動機構１５は、Ｘ線検出器１１を保持可能な検出器保持部１５ａを含む。検出器移動機構１５は、検出器保持部１５ａをＺ方向に移動させることにより、検出器保持部１５ａに保持されたＸ線検出器１１をＺ方向に移動可能に構成されている。第１実施形態によるＸ線撮影装置１は、被検者９０がＸ線検出器１１を保持した状態で行う撮影と、Ｘ線検出器１１を天板４の載置面４ａに載置した状態で行う撮影と、Ｘ線検出器１１を検出器保持部１５ａに配置した状態で行う撮影とに対応可能である。すなわち、第１実施形態によるＸ線撮影装置１は、被検者９０を天板４に座らせた状態（座位）で行う撮影と、被検者９０を天板４に寝かせた状態（臥位）で行う撮影と、被検者９０を起立させた状態（立位）で行う撮影とに対応可能である。
【0041】
（光学カメラの配置）
図３は、コリメータ１０ｂをＺ１方向から見た模式図である。図３に示すように、少なくとも１つの光学カメラ２０は、Ｘ線照射部１０が備えるコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。第１実施形態では、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の近傍の位置に配置されている。具体的には、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の焦点６０を基準として、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部の一方側および他方側に設けられている。より具体的には第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の焦点６０を基準として対称な位置となるように、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。本実施形態では、第１光学カメラ２０ａは、Ｘ線の焦点６０を基準として、Ｙ１方向側に設けられており、第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線の焦点６０を基準として、Ｙ２方向側に設けられている。言い換えると、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線の照射軸線６１を基準として、線対象となる位置に配置されている。
図３は、コリメータ１０ｂをＺ１方向から見た模式図である。図３に示すように、少なくとも１つの光学カメラ２０は、Ｘ線照射部１０が備えるコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。第１実施形態では、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の近傍の位置に配置されている。具体的には、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の焦点６０を基準として、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部の一方側および他方側に設けられている。より具体的には第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の焦点６０を基準として対称な位置となるように、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。本実施形態では、第１光学カメラ２０ａは、Ｘ線の焦点６０を基準として、Ｙ１方向側に設けられており、第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線の焦点６０を基準として、Ｙ２方向側に設けられている。言い換えると、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線の照射軸線６１を基準として、線対象となる位置に配置されている。
【0042】
すなわち、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置を基準として対称な位置に配置され、第１光学画像４０ａ（図１参照）および第２光学画像４０ｂ（図１参照）を撮影するように構成されている。
【0043】
第１光学カメラ２０ａは、矢印８０ａに示す方向に沿って、照射軸線６１に対して斜め方向から被検者９０（図２参照）の撮影を行う。また、第２光学カメラ２０ｂは、矢印８０ｂに示す方向に沿って、照射軸線６１に対して斜め方向から被検者９０の撮影を行う。
【0044】
記憶部３１（図１参照）には、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０（図１参照）として、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄにおける第１光学カメラ２０ａの位置情報などが記憶されている。たとえば、記憶部３１は、Ｘ線の焦点６０から第１光学カメラ２０ａまでのＸ方向の距離およびＹ方向の距離と、照射軸線６１に対する矢印８０ａの角度θ１とを、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０として記憶している。
【0045】
また、記憶部３１は、Ｘ線の焦点６０から第２光学カメラ２０ｂまでのＸ方向の距離およびＹ方向の距離と、照射軸線６１に対する矢印８０ｂの角度θ２とを、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１として記憶している。
【0046】
（光学カメラの配置による光学画像の視野の違い）
次に、図４および図５を参照して、光学カメラ２０（図１参照）の配置の違いによる、光学画像４０（図１参照）の視野の違いについて説明する。なお、図４および図５のいずれにおいても、被検者９０の膝９０ａが、Ｘ線検出器１１の中心に位置するように位置決めされた状態で撮影された光学画像４０である。
次に、図４および図５を参照して、光学カメラ２０（図１参照）の配置の違いによる、光学画像４０（図１参照）の視野の違いについて説明する。なお、図４および図５のいずれにおいても、被検者９０の膝９０ａが、Ｘ線検出器１１の中心に位置するように位置決めされた状態で撮影された光学画像４０である。
【0047】
図４に示す第１光学画像４０ａは、第１光学カメラ２０ａ（図３参照）によって撮影された光学画像４０である。第１光学画像４０ａには、被検者９０の撮影部位である膝９０ａと、被検者９０が保持しているＸ線検出器１１と、が写っている。また、第１光学画像４０ａには、Ｘ線照射部１０（図１参照）から照射されるＸ線の照射範囲６３（図７（Ａ）参照）を操作者に示すための十字線６２が写っている。十字線６２は、コリメータ１０ｂ（図３参照）の内部において、Ｘ線の焦点６０（図３参照）と共役な位置に配置された投影ランプ１０ｃ（図１参照）によってＸ線検出器１１の検出面に照射される。したがって、十字線６２は、被検者９０の撮影部位（膝９０ａ）の位置決めを行う際の目安となる。
【0048】
図５に示す比較例による第３光学画像４０ｃは、コリメータ１０ｂ（図３参照）の外部において、Ｘ線の照射軸線６１（図３参照）に沿った方向撮影可能な位置に、仮に光学カメラ２０を配置した場合の画像である。第３光学画像４０ｃにおいても、被検者９０の膝９０ａ、Ｘ線検出器１１、および、十字線６２が写っている。
【0049】
第１光学画像４０ａと第３光学画像４０ｃとを比較した場合、光学カメラ２０の配置の違いによって、各画像の視野が異なっている。具体的には、図４に示す第１光学画像４０ａでは、斜め方向から被検者９０の膝９０ａを撮影しているため、被検者９０の膝９０ａがＸ線検出器１１の中心から外れた位置に写っている。また、十字線６２の中心も、Ｘ線検出器１１の中心から外れた位置に写っている。
【0050】
一方、図５に示す第３光学画像４０ｃでは、Ｘ線の照射軸線６１に沿って被検者９０の膝９０ａを撮影しているため、被検者９０の膝９０ａがＸ線検出器１１の中心に位置している。また、十字線６２の中心も、Ｘ線検出器１１の中心に位置している。なお、図５に第３光学画像４０ｃにおいて、十字線６２の一部を破線で図示している。これは、第３光学画像４０ｃを撮影するために配置した光学カメラ２０によって、ランプから照射される光が遮られるためである。すなわち、操作者は、第３光学画像４０ｃのうちの、破線で図示した十字線６２は視認できない。また、Ｘ線源１０ａ（図１参照）から照射されるＸ線も、光学カメラ２０によって遮られるため、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部において、Ｘ線の照射軸線６１に沿った方向撮影可能な位置に光学カメラ２０を配置することはできない。
【0051】
そこで、図５に示す第３光学画像４０ｃにおいて、十字線６２を操作者に視認させるために、光学カメラ２０を、コリメータ１０ｂ（図３参照）の内部において、Ｘ線の焦点６０（図３参照）と共役な位置に配置することが考えられる。しかしながら、光学カメラ２０をコリメータ１０ｂの内部に配置した場合、図７に示す第４光学画像４０ｄのように、光学画像４０に写る視野が、Ｘ線の照射範囲６３（図７（Ａ）参照）に限定される。したがって、第４光学画像４０ｄは、被検者９０の膝９０ａの一部、および、Ｘ線検出器１１の一部のみが写る視野が狭い画像となり、操作者が確認しながら被検者９０の位置決めを行うことが困難になる。
【0052】
（焦点位置画像の生成）
そこで、第１実施形態では、画像処理部３０ａ（図１参照）は、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の外部に設けられた光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）を生成するように構成されている。具体的には、画像処理部３０ａは、図７（Ａ）に示す第１光学画像４０ａと、図７（Ｂ）に示す第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。
そこで、第１実施形態では、画像処理部３０ａ（図１参照）は、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の外部に設けられた光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）を生成するように構成されている。具体的には、画像処理部３０ａは、図７（Ａ）に示す第１光学画像４０ａと、図７（Ｂ）に示す第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。
【0053】
図７（Ａ）に示す画像は、第１光学カメラ２０ａ（図３参照）によって撮影された第１光学画像４０ａである。第１光学画像４０ａには、被検者９０（図２参照）の頭部９０ｂ、Ｘ線検出器１１（図２参照）を保持する検出器保持部１５ａが写っている。また、第１光学画像４０ａには、Ｘ線照射部１０（図２参照）から照射されるＸ線照射範囲６３の領域６３ａ、および、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写っている。第１光学カメラ２０ａは、Ｘ線の照射軸線６１（図３参照）を基準として、Ｙ１方向側に設けられているため、第１光学画像４０ａには、Ｙ１方向側（左側）からみた被検者９０の頭部９０ｂが写っている。
【0054】
図７（Ｂ）に示す画像は、第２光学カメラ２０ｂ（図３参照）によって撮影された第２光学画像４０ｂである。第２光学画像４０ｂにおいても、被検者９０（図２参照）の頭部９０ｂ、検出器保持部１５ａが写っている。また、第２光学画像４０ｂにおいても、Ｘ線照射部１０（図２参照）から照射されるＸ線照射範囲６３の領域６３ａ、および、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写っている。第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線の照射軸線６１（図３参照）を基準として、Ｙ２方向側に設けられているため、第２光学画像４０ｂには、Ｙ２方向側（右側）からみた被検者９０（図２参照）の頭部９０ｂが写っている。
【0055】
図７（Ｃ）に示す画像は、画像処理部３０ａ（図１参照）によって生成された焦点位置画像４１である。焦点位置画像４１は、光学カメラ２０（図１参照）によって撮影された光学画像４０（図１参照）に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０（図３参照）の位置から被検者９０（図２参照）を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である。
【0056】
第１光学画像４０ａでは、被検者９０の頭部９０ｂは、Ｘ線の照射範囲６３の領域６３ａのうち、左側に寄った位置で写っている。また、第２光学画像４０ｂでは、被検者９０の頭部９０ｂは、Ｘ線の照射範囲６３の領域６３ａのうち、右側に寄った位置で写っている。一方、焦点位置画像４１は、被検者９０の頭部９０ｂが、Ｘ線の照射範囲６３の領域６３ａのうちの、中央部分に写っている。
【0057】
すなわち、第１実施形態では、画像処理部３０ａは、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。
【0058】
（焦点位置画像の生成手法）
第１実施形態では、画像処理部３０ａは、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０（図１参照）と、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１（図１参照）とに基づいて、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとを合成することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。画像処理部３０ａは、たとえば、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとの各々に含まれる各画素に対して、Ｘ線の照射軸線６１（図３参照）を基準とする位置に対する距離に応じた重み付けを行った上で、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂ射影変換し、射影変換後の第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを合成することにより、焦点位置画像４１を生成する。なお、画像処理部３０ａは、アフィン変換によって第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを変換してもよい。また、画像処理部３０ａは、射影変換などにより変換した第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを加算平均することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。
第１実施形態では、画像処理部３０ａは、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０（図１参照）と、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１（図１参照）とに基づいて、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとを合成することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。画像処理部３０ａは、たとえば、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとの各々に含まれる各画素に対して、Ｘ線の照射軸線６１（図３参照）を基準とする位置に対する距離に応じた重み付けを行った上で、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂ射影変換し、射影変換後の第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを合成することにより、焦点位置画像４１を生成する。なお、画像処理部３０ａは、アフィン変換によって第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを変換してもよい。また、画像処理部３０ａは、射影変換などにより変換した第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを加算平均することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。
【0059】
また、第１実施形態では、画像処理部３０ａは、学習済みモデル５２（図１参照）と、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂと、に基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。すなわち、画像処理部３０ａは、学習済みモデル５２に対して第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとを入力することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。
【0060】
第１実施形態では、画像処理部３０ａは、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂが１フレーム取得されるごとに、上記の重み付け射影変換を行った後の第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂの合成、または、学習済みモデル５２を用いた手法により、１フレームの焦点位置画像４１を生成する。画像処理部３０ａは、所定のフレームレートによって１フレームごとの焦点位置画像４１を生成することにより、動画像としての焦点位置画像４１を生成する。
【0061】
（焦点位置画像の表示）
第１実施形態では、図８に示すように、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）は、Ｘ線照射部１０に設けられた表示部１３に対して、焦点位置画像４１を出力するように構成されている。表示部１３は、画像出力制御部３０ｂから出力された焦点位置画像４１を表示するように構成されている。なお、第１実施形態では、画像出力制御部３０ｂは、動画像として、焦点位置画像４１を表示部１３に対して出力する。したがって、表示部１３は、動画像である焦点位置画像４１をリアルタイムに表示する。
第１実施形態では、図８に示すように、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）は、Ｘ線照射部１０に設けられた表示部１３に対して、焦点位置画像４１を出力するように構成されている。表示部１３は、画像出力制御部３０ｂから出力された焦点位置画像４１を表示するように構成されている。なお、第１実施形態では、画像出力制御部３０ｂは、動画像として、焦点位置画像４１を表示部１３に対して出力する。したがって、表示部１３は、動画像である焦点位置画像４１をリアルタイムに表示する。
【0062】
また、第１実施形態では、画像出力制御部３０ｂは、焦点位置画像４１とともに、第１光学画像４０ａ（図７（Ａ）参照）、および、第２光学画像４０ｂ（図７（Ｂ）参照）のうちの少なくともいずれかを切り替えて表示部１３に出力する制御を行うように構成されている。具体的には、画像出力制御部３０ｂは、入力受付部６（図１参照）によって入力された操作者の選択入力に基づいて、焦点位置画像４１、第１光学画像４０ａ、および、第２光学画像４０ｂのうちの選択された画像を、表示部１３に対して出力する。表示部１３は、焦点位置画像４１、第１光学画像４０ａ、および、第２光学画像４０ｂのうちの操作者によって選択された画像を、動画像としてリアルタイムに表示する。
【0063】
（体動量表示画像の生成）
ここで、操作者が被検者９０（図２参照）の位置決めを行った後に、被検者９０に体動が生じる場合がある。この場合、Ｘ線照射部１０（図１参照）およびＸ線検出器１１（図１参照）と、被検者９０との相対位置が、位置決めされた位置からずれる。Ｘ線照射部１０およびＸ線検出器１１と被検者９０との相対位置がずれた場合、撮影されるＸ線画像における被検者９０の撮影部位の拡大率が変化したり、被検者９０の撮影部位が所定の領域から外れたりすることがある。被検者９０の撮影部位の拡大率などが変化した場合、再度撮影を行う必要があり、被検者９０の被ばく量が増加する。
ここで、操作者が被検者９０（図２参照）の位置決めを行った後に、被検者９０に体動が生じる場合がある。この場合、Ｘ線照射部１０（図１参照）およびＸ線検出器１１（図１参照）と、被検者９０との相対位置が、位置決めされた位置からずれる。Ｘ線照射部１０およびＸ線検出器１１と被検者９０との相対位置がずれた場合、撮影されるＸ線画像における被検者９０の撮影部位の拡大率が変化したり、被検者９０の撮影部位が所定の領域から外れたりすることがある。被検者９０の撮影部位の拡大率などが変化した場合、再度撮影を行う必要があり、被検者９０の被ばく量が増加する。
【0064】
そこで、第１実施形態では、画像処理部３０ａ（図１参照）は、焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）に基づいて取得された被検者９０の体動量を、焦点位置画像４１において視覚的に識別可能に表示した画像である体動量表示画像４２（図９（Ｃ）参照）を生成するように構成されている。
【0065】
図９（Ａ）に示す第１焦点位置画像４１ａは、被検者９０の指９０ｃの位置決めが完了した後の焦点位置画像４１（図１参照）である。また、図９（Ｂ）に示す第２焦点位置画像４１ｂは、位置決め後に、被検者９０の指９０ｃに体動が生じた後の焦点位置画像４１である。このように、被検者９０の撮影部位である指９０ｃに体動が生じた場合、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａと、第２焦点位置画像４１ｂとに基づいて、図９（Ｃ）に示す体動量表示画像４２を生成する。
【0066】
具体的には、画像処理部３０ａ（図１参照）は、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとを取得する。画像処理部３０ａは、たとえば、エッジフィルタによる処理、または、被検者９０の輪郭線を抽出することを学習させることにより生成された学習済みモデルによって、被検者９０の輪郭線を抽出する。
【0067】
そして、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとのうち、対応する部分の間の距離によって、被検者９０の体動量を取得する。なお、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離が０（ゼロ）の場合、または、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離が所定の閾値以下の場合には、被検者９０に体動が生じていないと判定する。
【0068】
第１実施形態では、画像処理部３０ａは、体動量が生じた領域の表示態様を、体動量に応じて異ならせた画像を、体動量表示画像４２として生成する。具体的には、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａのうちの体動が生じた位置に対して、第２焦点位置画像４１ｂの輪郭線９１ｂをオーバーラップする。そして、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａの輪郭線９１ａと第２焦点位置画像４１ｂの輪郭線９１ｂとによって囲まれた領域を、体動量が生じた部分の領域として表示態様を異ならせらせた体動量表示画像４２を生成する。図９（Ｃ）に示す例では、互いにハッチングが異なる領域４２ａおよび領域４２ｂによって、体動量の違いを表している。図９（Ｃ）に示す例では、領域４２ａの方が、領域４２ｂよりも体動量が多いことを示している。
【0069】
画像処理部３０ａは、所定のフレームレートによって動画像としての体動量表示画像４２を生成する。画像出力制御部３０ｂ（図１参照）は、画像処理部３０ａが生成した動画像としての体動量表示画像４２を、表示部１３（図１参照）に対して出力する。表示部１３は、画像出力制御部３０ｂが出力した動画像としての体動量表示画像４２を表示するように構成されている。
【0070】
なお、制御部３０（図１参照）は、被検者９０に体動が生じた場合に、体動量表示画像４２を表示するとともに、警告音、警告灯などによって、被検者９０に体動が生じたことを、操作者に報知するように構成されていてもよい。
【0071】
（焦点位置画像の生成処理）
次に、図１０を参照して、画像処理部３０ａ（図１参照）が焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）を生成する処理、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）が、焦点位置画像４１を表示部１３（図１参照）に出力する処理について説明する。
次に、図１０を参照して、画像処理部３０ａ（図１参照）が焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）を生成する処理、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）が、焦点位置画像４１を表示部１３（図１参照）に出力する処理について説明する。
【0072】
【0073】
ステップ１０２において、第２光学カメラ２０ｂ（図１参照）は、第２光学画像４０ｂ（図（Ｂ）参照）を取得する。
【0074】
ステップ１０３において、画像処理部３０ａは、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに基づいて、焦点位置画像４１を生成する。なお、画像処理部３０ａが焦点位置画像４１を生成する構成は、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを合成することにより焦点位置画像４１を生成する構成であってもよいし、学習済みモデル５２（図１参照）に対して第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを入力することにより焦点位置画像４１を生成する構成であってもよい。
【0075】
ステップ１０４において、画像出力制御部３０ｂは、ステップ１０３において生成された焦点位置画像４１を、表示部１３に対して出力する。その後、表示部１３は、焦点位置画像４１を表示する。そして、処理は、終了する。
【0076】
なお、ステップ１０１の処理と、ステップ１０２の処理とは、どちらが先に行われてもよい。
【0077】
【0078】
ステップ１１０において、画像出力制御部３０ｂは、出力する画像の種類を取得する。具体的には、画像出力制御部３０ｂは、入力受付部６（図１参照）によって入力された操作者の選択操作に基づいて、出力する画像の種類を取得する。
【0079】
ステップ１１１において、画像出力制御部３０ｂは、出力する画像の種類が、焦点位置画像４１（図７（Ｃ）参照）であるか否かを判定する。出力する画像の種類が焦点位置画像４１の場合、処理は、ステップ１１２へ進む。出力する画像の種類が焦点位置画像４１でない場合、処理は、ステップ１１３へ進む。
【0080】
ステップ１１２において、画像出力制御部３０ｂは、焦点位置画像４１を表示部１３（図１参照）に対して出力する。その後、表示部１３は、焦点位置画像４１を表示する。そして、処理は、終了する。
【0081】
ステップ１１１からステップ１１３へ処理が進んだ場合、ステップ１１３において、画像出力制御部３０ｂは、出力する画像の種類が第１光学画像４０ａ（図７（Ａ）参照）であるか否かを判定する。出力する画像の種類が第１光学画像４０ａである場合、処理は、ステップ１１４へ進む。出力する画像の種類が第１光学画像４０ａでない場合、処理は、ステップ１１５へ進む。
【0082】
ステップ１１４において、画像出力制御部３０ｂは、第１光学画像４０ａを表示部１３に対して出力する。その後、表示部１３は、第１光学画像４０ａを表示する。そして、処理は、終了する。
【0083】
また、ステップ１１３からステップ１１５へ処理が進んだ場合、ステップ１１５において、画像出力制御部３０ｂは、第２光学画像４０ｂ（図７（Ｂ）参照）を表示部１３に対して出力する。その後、表示部１３は、第２光学画像４０ｂを表示する。そして、処理は、終了する。
【0084】
（体動量表示画像の表示処理）
次に、図１２を参照して、画像処理部３０ａ（図１参照）が、体動量表示画像４２（図９（Ｃ）参照）を生成し、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）が体動量表示画像４２を表示部１３（図１参照）に表示させる処理について説明する。
次に、図１２を参照して、画像処理部３０ａ（図１参照）が、体動量表示画像４２（図９（Ｃ）参照）を生成し、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）が体動量表示画像４２を表示部１３（図１参照）に表示させる処理について説明する。
【0085】
【0086】
ステップ１２１において、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａの次のフレームの焦点位置画像４１を取得する。たとえば、画像処理部３０ａは、第２焦点位置画像４１ｂ（図９（Ｂ）参照）を次のフレームの焦点位置画像４１として取得する。
【0087】
ステップ１２２において、画像処理部３０ａは、被検者９０（図２参照）の撮影部位に体動が生じたか否かを判定する。具体的には、画像処理部３０ａは、ステップ１２０において取得した第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａ（図９（Ａ）参照）を取得する。また、画像処理部３０ａは、ステップ１２２において取得した第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂ（図９（Ｂ）参照）を取得する。そして、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離を取得する。第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離が所定の閾値よりも大きい場合、画像処理部３０ａは、被検者９０に体動が生じたと判断する。また、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離が０（ゼロ）の場合、または、所定の閾値以下の場合、画像処理部３０ａは、被検者９０に体動が生じていないと判断する。被検者９０に体動が生じた場合、処理は、ステップ１２３へ進む。被検者９０に体動が生じていない場合、処理は、終了する。
【0088】
ステップ１２３において、画像処理部３０ａは、被検者９０の体動量を取得する。具体的には、画像処理部３０ａは、第１焦点位置画像４１ａに写る被検者９０の輪郭線９１ａと、第２焦点位置画像４１ｂに写る被検者９０の輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の距離を、体動量として取得する。
【0089】
ステップ１２４において、画像処理部３０ａは、体動量表示画像４２を生成する。具体的には、画像処理部３０ａは、体動が生じた領域を、ステップ１２３において取得した体動量に応じて表示態様を異ならせ、第１焦点位置画像４１ａに対してオーバーラップさせることにより、体動量表示画像４２を生成する。
【0090】
ステップ１２５において、画像出力制御部３０ｂは、体動量表示画像４２を表示部１３に対して出力する。その後、表示部１３は、体動量表示画像４２を表示する。そして、処理は、終了する。
【0091】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【0092】
第１実施形態では、上記のように、画像処理装置３は、Ｘ線撮影装置１において被検者９０の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、Ｘ線撮影装置１のＸ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む画像取得部２と、光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である焦点位置画像４１を生成する画像処理部３０ａと、を備える。
【0093】
これにより、焦点位置画像４１は、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野であるため、焦点位置画像４１とＸ線画像とが同一の視野の画像となる。また、焦点位置画像４１には、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａ、および、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４の両方が写るため、被検者９０の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像４０に写る視野が狭くなることを抑制することができる。これらの結果、被検者９０の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像４０の視野が狭くなることを抑制しながら、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することができる。
【0094】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線を照射するＸ線照射部１０と、Ｘ線照射部１０によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器１１と、Ｘ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む画像取得部２と、光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である焦点位置画像４１を生成する画像処理部３０ａと、を備える。
【0095】
これにより、画像処理装置３と同様に、被検者９０の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像４０の視野が狭くなることを抑制しながら、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することが可能なＸ線撮影装置１を提供することができる。
【0096】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影システム１００は、Ｘ線を照射するＸ線照射部１０と、Ｘ線照射部１０によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器１１と、Ｘ線照射部１０の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラ２０を含む画像取得部２と、光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像である焦点位置画像４１を生成する画像処理部３０ａと、を備える。
【0097】
これにより、画像処理装置３と同様に、被検者９０の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像４０の視野が狭くなることを抑制しながら、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することが可能なＸ線撮影システム１００を提供することができる。
【0098】
また、上記第１実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。
【0099】
すなわち、第１実施形態では、上記のように、少なくとも１つの光学カメラ２０は、Ｘ線照射部１０が備えるコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられており、画像処理部３０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられた光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、少なくとも１つの光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられているので、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部にのみ光学カメラが設けられている構成と異なり、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写る光学画像４０を容易に撮影することができる。その結果、Ｘ線照射部１０によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲６３の領域６３ａと、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４とが写る画像を容易に取得することが可能となるので、焦点位置画像４１を容易に生成することができる。また、光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられているため、光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に設ける構成と比較して、既に設置されているＸ線撮影装置１に対して、本発明の構成を容易に適用することができる。
【0100】
また、第１実施形態では、上記のように、光学カメラ２０は、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを含み、画像取得部２は、第１光学カメラ２０ａによって撮影された光学画像４０である第１光学画像４０ａと、第２光学カメラ２０ｂによって撮影された光学画像４０である第２光学画像４０ｂとを取得するように構成されており、画像処理部３０ａは、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。ここで、１つの光学カメラ２０のみを備える構成の場合、光学カメラ２０の配置によって、死角となる領域が生じる。その場合、光学画像４０に基づいて生成される焦点位置画像４１については、光学カメラ２０の死角となる領域が写らない。そこで、上記のように、構成することにより、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂが互いに異なる位置に設けられているため、１つの光学カメラ２０のみを備える構成と比較して、死角となる領域を減少させることができる。したがって、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂによって撮影された第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに基づいて焦点位置画像４１を生成することにより、光学カメラ２０の死角に起因して焦点位置画像４１に写らない領域を減少させることができる。その結果、焦点位置画像４１の精度を向上させることが可能となるので、焦点位置画像４１に基づいて行う被検者９０の位置調整を精度よく行うことができる。
【0101】
また、第１実施形態では、上記のように、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の近傍の位置に配置され、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを撮影するように構成されており、画像処理部３０ａは、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂが、Ｘ線照射部１０の近傍の位置に配置されているため、光学カメラ２０の死角に起因して焦点位置画像４１に写らない領域を減少させることができる。その結果、焦点位置画像４１の精度をより一層向上させることができる。
【0102】
また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部３０ａは、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０と、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１とに基づいて、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとを合成することにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。ここで、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの各々は、Ｘ線照射部１０の所定の位置において、Ｘ線の照射軸線６１に対して所定の角度で配置されている。すなわち、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０によって、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から撮影した場合の画像に対する第１光学画像４０ａに写る被検者９０の形状を容易に変換することができる。また、第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１によって、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から撮影した場合の画像に対する第２光学画像４０ｂに写る被検者９０の形状を容易に変形することができる。その結果、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂと、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０および第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１とに基づいて、焦点位置画像４１を容易に生成することができる。
【0103】
また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部３０ａは、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の光学画像４０からＸ線の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデル５２と、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂと、に基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとを学習済みモデル５２に入力することにより、焦点位置画像４１を容易に生成することができる。
【0104】
また、第１実施形態では、上記のように、焦点位置画像４１を表示部１３に対して出力する制御を行う画像出力制御部３０ｂをさらに備え、画像出力制御部３０ｂは、焦点位置画像４１とともに、第１光学画像４０ａ、および、第２光学画像４０ｂのうちの少なくともいずれかを切り替えて表示部１３に出力する制御を行うように構成されている。ここで、操作者は、天板４の一方側の位置において、被検者９０の位置決めを行う。そのため、天板４の反対側の位置から被検者９０の位置を確認することが困難である。そこで、上記のように、焦点位置画像４１と、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂとを切り替えて表示部１３に出力するように構成することにより、操作者は、操作者とは反対の位置に設けられている光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０を確認することができる。その結果、操作者は、操作者と反対側の位置から撮影された光学画像４０を確認することが可能となるので、被検者９０の位置決めを行う際の操作者の利便性（ユーザビリティ）を向上させることができる。
【0105】
また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部３０ａは、焦点位置画像４１に基づいて取得された被検者９０の体動量を、焦点位置画像４１において視覚的に識別可能に表示した画像である体動量表示画像４２を生成するように構成されている。これにより、操作者に対して体動量表示画像４２を提示することにより、操作者は、被検者９０の体動量を直感的に容易に把握することができる。その結果、操作者が被検者９０の位置調整を容易に行うことが可能となるので、被検者９０の位置調整に伴う操作者の負担を軽減することができる。
【0106】
また、第１実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線照射部１０から照射されるＸ線の照射範囲６３を調整するコリメータ１０ｂをさらに備え、光学カメラ２０は、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを含み、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の近傍の位置となるように、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられており、画像取得部２は、第１光学カメラ２０ａによって撮影された光学画像４０である第１光学画像４０ａと、第２光学カメラ２０ｂによって撮影された光学画像４０である第２光学画像４０ｂとを取得するように構成されており、画像処理部３０ａは、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂが、Ｘ線照射部１０の近傍の位置に配置されているため、光学カメラ２０の死角に起因して焦点位置画像４１に写らない領域を減少させることができる。その結果、焦点位置画像４１の精度をより向上させることが可能なＸ線撮影装置１を提供することができる。
【0107】
［第２実施形態］
図１３および図１４を参照して、第２実施形態による画像処理装置２０１を備えたＸ線撮影システム２００について説明する。第１光学カメラ２０ａ（図３参照）と第２光学カメラ２０ｂ（図３参照）とが、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の外部に配置される上記第１実施形態の構成と異なり、第２実施形態による画像処理装置２０１を備えたＸ線撮影システム２００は、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの少なくとも一方が、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図１４参照）の内部に設けられ、他方が、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。なお、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１３および図１４を参照して、第２実施形態による画像処理装置２０１を備えたＸ線撮影システム２００について説明する。第１光学カメラ２０ａ（図３参照）と第２光学カメラ２０ｂ（図３参照）とが、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の外部に配置される上記第１実施形態の構成と異なり、第２実施形態による画像処理装置２０１を備えたＸ線撮影システム２００は、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの少なくとも一方が、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図１４参照）の内部に設けられ、他方が、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。なお、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００（図１参照）と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0108】
第２実施形態によるＸ線撮影システム２００は、画像処理装置３（図１参照）の代わりに画像処理装置２０１を備える点で、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００とは異なる。
【0109】
【0110】
第２実施形態による制御部２３０は、画像処理部３０ａ（図１参照）の代わりに画像処理部２３０ａを備える点で、上記第１実施形態による制御部３０とは異なる。
【0111】
第２実施形態による記憶部２３１は、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０（図１参照）を記憶しない点で、上記第１実施形態による記憶部３１とは異なる。
【0112】
第２実施形態による画像処理部２３０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ内に設けられた第１光学カメラ２０ａによって撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられた第２光学カメラ２０ｂによって撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成する点で、上記第１実施形態による画像処理部３０ａと異なる。
【0113】
（光学カメラの配置）
図１４に示すように、第２実施形態による第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部において、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に設けられている。すなわち、第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に配置されて、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から第１光学画像４０ａを撮影するように構成されている。また、第２実施形態では、Ｘ線の照射軸線６１上であり、かつ、第１光学カメラ２０ａと対向する位置に、光学部材２１が設けられている。光学部材２１は、たとえば、ハーフミラーを含み、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に被検者９０（図１５参照）の撮影部位の像を結像するように構成されている。
図１４に示すように、第２実施形態による第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部において、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に設けられている。すなわち、第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に配置されて、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から第１光学画像４０ａを撮影するように構成されている。また、第２実施形態では、Ｘ線の照射軸線６１上であり、かつ、第１光学カメラ２０ａと対向する位置に、光学部材２１が設けられている。光学部材２１は、たとえば、ハーフミラーを含み、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に被検者９０（図１５参照）の撮影部位の像を結像するように構成されている。
【0114】
また、第２実施形態では、第２光学カメラ２０ｂは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられている。第２光学カメラ２０ｂは、矢印８０ｂに示す方向に沿って、照射軸線６１に対して斜め方向から被検者９０の撮影を行う。すなわち、第２光学カメラ２０ｂは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部の位置に配置され、第２光学画像４０ｂを撮影するように構成されている。
【0115】
第２実施形態では、画像処理部２３０ａ（図１３参照）は、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１（図１５参照）を生成するように構成されている。
【0116】
図１５に示す焦点位置画像４１は、第２実施形態による画像処理部２３０ａ（図１３参照）が、被検者９０の足首を撮影部位として撮影する場合に、表示部１３（図１３参照）に表示される画像である。図１５に示す焦点位置画像４１のうち、破線で図示した矩形は、Ｘ線照射部１０（図１３参照）から照射されるＸ線照射範囲６３である。また、領域６４は、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外部の領域である。また、十字線６２は、Ｘ線の焦点６０（図１４参照）と共役な位置に配置された投影ランプ１０ｃ（図１３参照）によってＸ線検出器１１の検出面に照射された、位置決めの目安となる線である。
【0117】
第２実施形態では、画像処理部２３０ａは、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１のうちのＸ線照射範囲６３の領域６３ａの画像を生成するとともに、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの筐体１０ｄの外部から撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１のうちのＸ線照射範囲６３外の領域の画像を生成するように構成されている。
【0118】
ここで、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの画像は、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された画像であるため、Ｘ線の焦点６０から撮影した画像と同一の視野の画像である。具体的には、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの画像は、第１光学画像４０ａである。
【0119】
一方、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４の画像は、第２光学カメラ２０ｂによって斜め方向から撮影された第２光学画像４０ｂであるため、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとでは、被検者９０の写り方が異なる。
【0120】
そこで、第２実施形態による画像処理部２３０ａは、記憶部２３１（図１３参照）に記憶された第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１に基づいて、第２光学画像４０ｂを変形する。たとえば、画像処理部２３０ａは、射影変換によって、第２光学画像４０ｂを変形する。そして、画像処理部２３０ａは、射影変換後の第２光学画像４０ｂのうちの、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の部分を、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４の画像として取得する。なお、画像処理部２３０ａは、アフィン変換によって第２光学画像４０ｂを変換するように構成されていてもよい。
【0121】
そして、画像処理部２３０ａは、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの画像と、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４の画像とを合成することにより、焦点位置画像４１を生成する。したがって、焦点位置画像４１のうちの、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの画像は、被検者９０の撮影部位の形状などが正確に写っている。一方、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４の画像は、被検者９０の撮影部位の形状は、射影変換によって変換されるため、歪みなどが生じている場合があるが、焦点位置画像４１の視野を拡大することができる。そのため、第２実施形態による焦点位置画像４１では、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの精度を維持しつつ、視野が拡大された画像となっている。
【0122】
（焦点位置画像の生成）
次に、図１６を参照して、第２実施形態による画像処理部２３０ａ（図１３参照）が、焦点位置画像４１（図１５参照）を生成する構成について説明する。なお、上記第１実施形態による画像処理部３０ａ（図１参照）、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）による処理と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図１６を参照して、第２実施形態による画像処理部２３０ａ（図１３参照）が、焦点位置画像４１（図１５参照）を生成する構成について説明する。なお、上記第１実施形態による画像処理部３０ａ（図１参照）、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）による処理と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0123】
ステップ１０５において、第１光学カメラ２０ａ（図１４参照）は、第１光学画像４０ａ（図１３参照）を取得する。なお、ステップ１０５において取得される第１光学画像４０ａは、コリメータ１０ｂ（図１４参照）の筐体１０ｄ（図１４参照）の内部において、Ｘ線の焦点６０（図１４参照）と共役な位置に配置された第１光学カメラ２０ａによって撮影された光学画像４０（図１３参照）である。
【0124】
【0125】
ステップ１０６において、画像処理部２３０ａは、ステップ１０５において取得された第１光学画像４０ａと、ステップ１０２において取得された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１（図１５参照）を生成する。具体的には、画像処理部２３０ａは、第１光学カメラ２０ａによって取得されたＸ線照射範囲６３の領域６３ａの画像と、第２光学カメラ２０ｂによって取得され、射影変換などの変換処理が行われた後のＸ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４の画像とを合成することにより、焦点位置画像４１を生成する。
【0126】
ステップ１０４において、画像出力制御部３０ｂ（図１３参照）は、ステップ１０６において生成された焦点位置画像４１を表示部１３（図１３参照）に出力する。表示部１３は、焦点位置画像４１を表示する。その後、処理は、終了する。
【0127】
なお、ステップ１０５の処理と、ステップ１０２の処理とは、どちらが先に行われてもよい。
【0128】
第２実施形態によるその他の構成は、上記第１実施形態による構成と同様である。
【0129】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記のように、第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に配置され、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から第１光学画像４０ａを撮影するように構成されており、第２光学カメラ２０ｂは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部の位置に配置され、第２光学画像４０ｂを撮影するように構成されており、画像処理部２３０ａは、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、画像処理部２３０ａが、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するため、光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部のみの配置される構成と異なり、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａとともに、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写る焦点位置画像４１を生成することができる。その結果、１つの光学カメラ２０のみを備える構成と比較して、焦点位置画像４１に写る領域を大きくすることが可能となるので、操作者が被検者９０の位置決めをより容易に行うことができる。
第２実施形態では、上記のように、第１光学カメラ２０ａは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に配置され、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から第１光学画像４０ａを撮影するように構成されており、第２光学カメラ２０ｂは、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部の位置に配置され、第２光学画像４０ｂを撮影するように構成されており、画像処理部２３０ａは、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、画像処理部２３０ａが、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するため、光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部のみの配置される構成と異なり、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａとともに、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写る焦点位置画像４１を生成することができる。その結果、１つの光学カメラ２０のみを備える構成と比較して、焦点位置画像４１に写る領域を大きくすることが可能となるので、操作者が被検者９０の位置決めをより容易に行うことができる。
【0130】
また、第２実施形態では、上記のように、画像処理部２３０ａは、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１のうちのＸ線照射範囲６３の領域６３ａの画像を生成するとともに、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの筐体１０ｄの外部から撮影された光学画像４０に基づいて、焦点位置画像４１のうちのＸ線照射範囲６３外の領域の画像を生成するように構成されている。ここで、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられた第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０のＸ線の照射軸線６１に対して斜め方向から撮影する。そのため、第２光学カメラ２０ｂによって撮影された第２光学画像４０ｂに写る被検者９０は、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から撮影した光学画像４０とは、視野が異なる画像となる。また、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部において、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に設けられた第１光学カメラ２０ａによって撮影された第１光学画像４０ａは、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から撮影した光学画像４０とみなすことができるため、被検者９０の形状に歪みは生じない。しかしながら、第１光学カメラ２０ａがコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部に設けられているため、第１光学画像４０ａに写る領域はコリメータ１０ｂによって制限される。
【0131】
そこで、上記のように、画像処理部２３０ａが、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成することにより、第１光学画像４０ａがＸ線の焦点６０と共役な位置から撮影されているので、第１光学画像４０ａは、Ｘ線の照射軸線６１に沿った方向から撮影された画像と同一の視野の画像となる。そのため、第１光学画像４０ａに写る被検者９０の形状に歪みが生じることを防止することができる。また、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられた第２光学カメラ２０ｂによって第２光学画像４０ｂが撮影されるので、第２光学画像４０ｂには、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａ、および、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａの外側の領域６４が写る。したがって、焦点位置画像４１に写る視野を大きくすることができる。その結果、焦点位置画像４１において、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａに相当する部分の精度が低下することを抑制しつつ、画像全体として写る視野を大きくすることができる。
【0132】
また、第２実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線照射部１０から照射されるＸ線の照射範囲６３を調整するコリメータ１０ｂをさらに備え、光学カメラ２０は、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを含み、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂのうちの一方は、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部において、Ｘ線の焦点６０と共役な位置に設けられており、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂのうちの他方は、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられており、画像処理部２３０ａは、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された光学画像４０と、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された光学画像４０とに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、画像処理部３０ａが、Ｘ線の焦点６０と共役な位置から撮影された第１光学画像４０ａと、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部から撮影された第２光学画像４０ｂとに基づいて、焦点位置画像４１を生成するため、光学カメラ２０がコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの内部のみの配置される構成と異なり、Ｘ線照射範囲６３の領域６３ａとともに、Ｘ線照射範囲６３の外側の領域６４が写る焦点位置画像４１を生成することができる。したがって、１つの光学カメラ２０のみを備える構成と比較して、焦点位置画像４１に写る視野を大きくすることができる。その結果、操作者が被検者９０の位置決めをより容易に行うことが可能なＸ線撮影装置１を提供することができる。
【0133】
なお、第２実施形態によるその他の効果は、上記第１実施形態による効果と同様である。
【0134】
［第３実施形態］
図１７および図１８を参照して、第３実施形態による画像処理装置３０１および画像取得部３０２を備えたＸ線撮影システム３００について説明する。画像取得部２（図１参照）が第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを備える上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００（図１参照）と異なり、第３実施形態によるＸ線撮影システム３００が備える画像取得部３０２は、１つの光学カメラ２０のみを備える。なお、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１７および図１８を参照して、第３実施形態による画像処理装置３０１および画像取得部３０２を備えたＸ線撮影システム３００について説明する。画像取得部２（図１参照）が第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂを備える上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００（図１参照）と異なり、第３実施形態によるＸ線撮影システム３００が備える画像取得部３０２は、１つの光学カメラ２０のみを備える。なお、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0135】
第３実施形態によるＸ線撮影システム３００は、画像処理装置３（図１参照）の代わりに画像処理装置３０１を備える点、および、画像取得部２（図１参照）の代わりに画像取得部３０２を備える点で、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００とは異なる。
【0136】
【0137】
第３実施形態による画像取得部３０２は、１つの光学カメラ２０のみを備える点で、上記第１実施形態による画像取得部２とは異なる。
【0138】
第３実施形態による制御部３３０は、画像処理部３０ａ（図１参照）の代わりに画像処理部３３０ａを備える点で、上記第１実施形態による制御部３０とは異なる。
【0139】
第３実施形態による画像処理部３３０ａは、１枚の光学画像４０から焦点位置画像４１を生成する点で、上記実施形態による画像処理部３０ａとは異なる。
【0140】
第３実施形態による記憶部３３１は、学習済みモデル５２（図１参照）を記憶しない点、および、第１光学カメラ２０ａの配置情報５０（図１参照）および第２光学カメラ２０ｂの配置情報５１（図１参照）の代わりに光学カメラ２０の配置情報５３を記憶する点で、上記第１実施形態による記憶部３１とは異なる。なお、光学カメラ２０の配置情報５３は、Ｘ線の焦点６０（図３参照）から光学カメラ２０までのＸ方向の距離およびＹ方向の距離と、照射軸線６１に対する光学カメラ２０の光軸の角度とを含む。
【0141】
第３実施形態では、画像取得部３０２は、コリメータ１０ｂの筐体１０ｄ（図３参照）の外部に配置された１つの光学カメラ２０のみを含む。そのため、画像処理部３３０ａは、１枚の光学画像４０のみに基づいて、焦点位置画像４１を生成する。たとえば、第３実施形態による画像処理部３３０ａは、記憶部３３１に記憶された光学カメラ２０の配置情報５３に基づいて、焦点位置画像４１を生成する。具体的には、画像処理部３３０ａは、光学画像４０に対して、光学カメラ２０の配置情報５３を用いた射影変換を行うことにより、焦点位置画像４１を生成する。画像処理部３３０ａは、光学画像４０に対してアフィン変換を行うことにより、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。なお、１つの光学カメラ２０の配置は、上記第１実施形態による第１光学カメラ２０ａ、第１実施形態による第２光学カメラ２０ｂ、および、第２実施形態による第２光学カメラ２０ｂのうちのいずれかの配置と同様の配置である。
【0142】
次に、図１８を参照して、第３実施形態による画像処理部３３０ａ（図１７参照）が、焦点位置画像４１（図１７参照）を生成する構成について説明する。なお、上記第１実施形態による画像処理部３０ａ（図１参照）、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）による処理と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0143】
ステップ１０７において、光学カメラ２０（図１７参照）は、光学画像４０（図１７参照）を取得する。なお、ステップ１０７において取得される光学画像４０は、コリメータ１０ｂ（図１参照）の筐体１０ｄ（図３参照）の外部に配置された光学カメラ２０によって撮影された光学画像４０である。
【0144】
ステップ１０８において、画像処理部３３０ａ（図１７参照）は、ステップ１０７において取得された光学画像４０と、記憶部３３１（図１７参照）に記憶された光学カメラ２０の配置情報５３（図１７参照）とに基づいて、焦点位置画像４１を生成する。具体的には、画像処理部３３０ａは、光学カメラ２０によって取得された光学画像４０に対して、射影変換を行うことにより、焦点位置画像４１を生成する。
【0145】
ステップ１０４において、画像出力制御部３０ｂ（図１７参照）は、ステップ１０６において生成された焦点位置画像４１を表示部１３（図１７参照）に出力する。表示部１３は、焦点位置画像４１を表示する。その後、処理は、終了する。
【0146】
なお、第３実施形態によるその他の構成は、上記第１実施形態による構成と同様である。
【0147】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、上記のように、画像取得部３０２は、１つの光学カメラ２０を備え、画像処理部３３０ａは、１枚の光学画像４０と、光学カメラ２０の配置情報５３とに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００、および、第２実施形態によるＸ線撮影システム２００と比較して、画像取得部２が含む光学カメラ２０の数を低減することができる。その結果、部品点数が増加することを抑制しつつ、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することができる。
第３実施形態では、上記のように、画像取得部３０２は、１つの光学カメラ２０を備え、画像処理部３３０ａは、１枚の光学画像４０と、光学カメラ２０の配置情報５３とに基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。これにより、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００、および、第２実施形態によるＸ線撮影システム２００と比較して、画像取得部２が含む光学カメラ２０の数を低減することができる。その結果、部品点数が増加することを抑制しつつ、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することができる。
【0148】
なお、第３実施形態によるその他の効果は、上記第１実施形態による効果と同様である。
【0149】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。
【0150】
たとえば、上記第１実施形態では、画像処理部３０ａが、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の光学画像４０からＸ線の焦点６０の位置から被検者９０を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデル５２に基づいて、焦点位置画像４１を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１９に示す第１実施形態の変形例によるＸ線撮影システム４００のように、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとに写る共通の特徴点６５（図２０参照）に基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されていてもよい。
【0151】
第１実施形態の変形例によるＸ線撮影システム４００は、画像処理装置３の代わりに画像処理装置４０１を備える点で、上記第１実施形態によるＸ線撮影システムと異なる。画像処理装置４０１は、制御部３０および記憶部３１の代わりに、制御部４３０および記憶部４３１を備える点で、上記第１実施形態による画像処理装置３とは異なる。
【0152】
制御部４３０は、画像処理部３０ａの代わりに画像処理部４３０ａを備える点で、上記第１実施形態による制御部３０とは異なる。また、記憶部４３１は、学習済みモデル５２の代わりに学習済みモデル４５２を記憶する点、および、視差画像４３をさらに記憶する点で、上記第１実施形態による記憶部３１とは異なる。
【0153】
学習済みモデル４５２は、光学画像４０に写る被写体を、奥行方向の違いに基づいて変化させた画素値によって画像化した視差画像４３を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルである。
【0154】
視差画像４３は、画像に写る被写体の奥行方向の違いを画素化した画像である。視差画像４３は、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂを含む。第１視差画像４３ａは、第１光学画像４０ａに基づいて、学習済みモデル４５２によって生成される視差画像４３である。また、第２視差画像４３ｂは、第２光学画像４０ｂに基づいて、学習済みモデル４５２によって生成される視差画像４３である。第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂの詳細については、後述する。
【0155】
画像処理部４３０ａは、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂと、学習済みモデル４５２に基づいて生成された第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂと、に基づいて焦点位置画像４１を生成する点で、上記第１実施形態による画像処理部３０ａとは異なる。
【0156】
図２０を参照して、比較例による画像処理部が、第１光学画像４０ａに写る特徴点６５と、第２光学画像４０ｂに写る特徴点６５とに基づいて、焦点位置画像４１を生成する構成について説明する。具体的には、比較例による画像処理部は、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂにおいて、互いに対応する特徴点６５を検出する。図２０では、互いに対応する特徴点６５を、直線６５ａによって接続して図示している。そして、比較例による画像処理部は、対応する特徴点６５の視差を算出するとともに、算出した視差に基づいて、２つの光学画像４０を撮影した第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの間の任意の位置から撮影した画像を生成する。すなわち、比較例による画像処理部は、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの間のうちの、Ｘ線照射部１０の焦点６０の位置から撮影した画像である焦点位置画像４１を生成する。
【0157】
ここで、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂの対応する特徴点６５を検出する手法としては、パターンマッチングなどが考えられる。しかしながら、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、互いに異なる位置に配置された光学カメラ２０であるため、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂに写る被写体は、互いに異なる視点で写る。したがって、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとにおいて、互いに対応する特徴点６５を検出する際の精度が低下する。
【0158】
そこで、第１実施形態の変形例では、画像処理部４３０ａ（図１９参照）は、第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとの視差を、学習済みモデル４５２（図１９参照）に基づいて取得し、取得した第１光学画像４０ａと第２光学画像４０ｂとの視差に基づいて、焦点位置画像４１を生成するように構成されている。
【0159】
具体的には、図２１に示すように、画像処理部４３０ａは、学習済みモデル４５２（図１９参照）に基づいて、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂを生成する。第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂは、凡例７０に示すように、奥行方向の違いに応じた画素値によって画像化された画像である。具体的には、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂの各々は、奥行方向の手前側の画素値が高くなり、奥行方向の奥側の画素値が低くなる画像である。言い換えると、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂの各々は、Ｘ線照射部１０（図１９参照）に近い被写体の画素値が高くなり、Ｘ線照射部１０から遠ざかるにつれて、画素値が低くなる。
【0160】
図２１に示す例では、第１視差画像４３ａにおいて、被検者９０の頭部９０ｂの画素値が最も高く、被検者９０の耳９０ｄおよび胸部９０ｅ、Ｘ線検出器１１、検出器保持部１５ａ、検出器保持部材１５ｂの順に画素値が低くなる。また、第２視差画像４３ｂにおいても、被検者９０の頭部９０ｂの画素値が最も高く、被検者９０の耳９０ｄおよび胸部９０ｅ、Ｘ線検出器１１、検出器保持部１５ａ、検出器保持部材１５ｂの順に画素値が低くなる。
【0161】
また、第１視差画像４３ａと第２視差画像４３ｂとを比較した場合、第１光学カメラ２０ａ（図１９参照）および第２光学カメラ２０ｂ（図１９参照）の配置の違いに起因して、第２視差画像４３ｂの画素値が全体的に高くなっている。
【0162】
第１実施形態の変形例による画像処理部４３０ａは、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂの視差の違いに基づいて、第１光学画像４０ａ（図２０参照）および第２光学画像４０ｂ（図２０参照）の対応する特徴点６５（図２０参照）の視差を取得する。これにより、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂにおいて互いに対応する特徴点６５を検出する精度が向上するため、画像処理部４３０ａは、精度の高い焦点位置画像４１を生成することができる。
【0163】
次に、図２２を参照して、第１実施形態の変形例による画像処理部４３０ａ（図１９参照）が、焦点位置画像４１（図２０参照）を生成する処理について説明する。なお、上記第１実施形態による画像処理部３０ａ（図１参照）、および、画像出力制御部３０ｂ（図１参照）による処理と同様の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0164】
ステップ１０１およびステップ１０２において、第１光学カメラ２０ａ（図１９参照）および第２光学カメラ２０ｂ（図１９参照）は、第１光学画像４０ａ（図２０参照）および第２光学画像４０ｂ（図２０参照）を取得する。
【0165】
ステップ１３０において、画像処理部４３０ａは、第１視差画像４３ａ（図２１参照）および第２視差画像４３ｂ（図２１参照）を取得する。具体的には、画像処理部４３０ａは、第１光学画像４０ａを学習済みモデル４５２（図１９参照）に入力することにより、第１視差画像４３ａを生成する。また、画像処理部４３０ａは、第２光学画像４０ｂを学習済みモデル４５２に入力することにより、第２視差画像４３ｂを生成する。
【0166】
ステップ１３１において、画像処理部４３０ａは、第１光学画像４０ａ、第２光学画像４０ｂ、第１視差画像４３ａ、および、第２視差画像４３ｂに基づいて、焦点位置画像４１を生成する。具体的には、画像処理部４３０ａは、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂにおける互いに対応する特徴点６５（図２０参照）を取得する。この際、画像処理部４３０ａは、第１視差画像４３ａおよび第２視差画像４３ｂのうちの、特徴点６５に対応する画素の画素値の違い（奥行方向の違い）を、特徴点６５の視差として取得する。そして、画像処理部４３０ａは、取得した特徴点６５に基づいて、焦点位置画像４１を生成する。
【0167】
ステップ１０４において、画像出力制御部３０ｂ（図１９参照）は、ステップ１３１において生成された焦点位置画像４１を表示部１３（図１９参照）に出力する。表示部１３は、焦点位置画像４１を表示する。その後、処理は、終了する。
【0168】
第１実施形態の変形例によるその他の構成は、上記第１実施形態による構成と同様である。
【0169】
第１実施形態の変形例による画像処理部４３０ａは、上記のように、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂと、第１視差画像４３ａと、第２視差画像４３ｂとにより、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの間の任意の位置から撮影した画像と同様の画像を生成することができる。したがって、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの間の位置で光学カメラ２０を移動させながら画像を撮影することなく、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂの間の任意の位置から撮影した画像を操作者に提示することができる。その結果、操作者の利便性（ユーザビリティ）を向上させることができる。また、第１実施形態の変形例による画像処理部４３０ａでは、第１光学画像４０ａと、第２光学画像４０ｂと、第１視差画像４３ａと、第２視差画像４３ｂとにより、焦点位置画像４１を生成する。したがって、Ｘ線撮影システム４００においても、上記第１実施形態によるＸ線撮影システム１００と同様に、被検者９０の位置決めを行うために操作者に提示する光学画像４０の視野が狭くなることを抑制しながら、被検者９０の位置決めを正確に行うことが可能な画像（焦点位置画像４１）を操作者に提示することができる。
【0170】
また、上記第１～第３実施形態では、Ｘ線撮影システムが、画像取得部と、画像処理装置とを、互いに異なる装置として備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２３に示す第１変形例によるＸ線撮影システム５００のように、画像取得部２が、画像処理装置４０１に含まれるように構成されていてもよい。すなわち、第１変形例によるＸ線撮影システム５００は、Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２を含む画像処理装置４０１とを備える。Ｘ線撮影装置１は、上記第１～第３実施形態と同様の構成である。また、画像処理装置４０１は、画像取得部２を含む点を除いて、上記第１および第２実施形態のいずれかによる画像処理装置と同様の構成である。また、画像取得部２は、上記第１および第２実施形態による画像取得部２のいずれかによる画像取得部と同様の構成である。
【0171】
また、上記第１～第３実施形態では、Ｘ線撮影装置１と、画像取得部２と、画像処理装置３とが、Ｘ線撮影システムに含まれる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２４に示す第２変形例によるＸ線撮影装置６００のように、Ｘ線撮影装置６００が、画像取得部２と、画像処理部６０１ａおよび画像出力制御部３０ｂを含む制御部６０１とを備えるように構成されていてもよい。制御部６０１は、上記第１～第３実施形態による装置制御部１２、および、第１および第２実施形態による画像処理装置が備える制御部と同様の構成である。すなわち、制御部６０１は、上記第１～第３実施形態に示した装置制御部１２、および、画像処理装置の制御部の両方の機能を含むように構成されてもよい。この場合、Ｘ線撮影装置６００は、天板４、天板移動機構５、入力受付部６、および、記憶部３１をさらに備えるように構成すればよい。
【0172】
また、上記第１～第３実施形態では、画像処理部が、体動量表示画像４２を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。画像処理部は、体動量表示画像４２を生成しなくてもよい。しかしながら、画像処理部が体動量表示画像４２を生成しない場合、操作者が被検者９０の体動を一見して容易に把握することが困難になる。そのため、画像処理部は、体動量表示画像４２を生成するように構成されることが好ましい。
【0173】
また、上記第１～第３実施形態では、画像処理部が、第１焦点位置画像４１ａの輪郭線９１ａと第２焦点位置画像４１ｂの輪郭線９１ｂとの対応する部分の間の領域の表示態様を異ならせた画像を、体動量表示画像４２として生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部は、第１焦点位置画像４１ａおよび第２焦点位置画像４１ｂのどちらかの透明度を変化させ、互いの画像を重畳した画像を、体動量表示画像として生成するように構成されていてもよい。
【0174】
また、上記第１実施形態では、第１光学カメラ２０ａがＸ線の焦点６０を基準としてＹ１方向側に設けられ、第２光学カメラ２０ｂがＸ線の焦点６０を基準としてＹ２方向側に設けられる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。Ｘ線の焦点６０を基準として第１光学カメラ２０ａと第２光学カメラ２０ｂとが対象となる位置に配置されていれば、第１光学カメラ２０ａと第２光学カメラ２０ｂとの配置は問わない。たとえば、第１光学カメラ２０ａがＸ線の焦点６０を基準としてＹ２方向側に設けられ、第２光学カメラ２０ｂがＸ線の焦点６０を基準としてＹ１方向側に設けられてもよい。また、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂがＸ線の焦点６０を基準としてＺ方向において対象となる位置に設けられていてもよい。
【0175】
また、上記第１実施形態では、第１光学カメラ２０ａと第２光学カメラ２０ｂとが、Ｘ線照射部１０の焦点６０を基準として対称な位置となるようにコリメータ１０ｂの筐体１０ｄの外部に設けられる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂは、Ｘ線照射部１０の近傍の位置であれば、焦点６０を基準として対称な位置に配置されていなくてもよい。第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂと、焦点６０との位置関係が既知である。したがって、第１光学カメラ２０ａおよび第２光学カメラ２０ｂが、焦点６０を基準として対称な位置に配置されていない場合であっても、算出した視差に対して、各光学カメラ２０と焦点６０との位置関係に基づいた比率によって第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを合成することにより、焦点位置画像４１を生成すればよい。
【0176】
また、上記第１～第３実施形態では、説明の便宜上、本発明の画像処理部が焦点位置画像４１、および、体動量表示画像４２を生成する処理、および、画像出力制御部３０ｂが焦点位置画像４１、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを出力する処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部が焦点位置画像４１、および、体動量表示画像４２を生成する処理、および、画像出力制御部３０ｂが焦点位置画像４１、第１光学画像４０ａおよび第２光学画像４０ｂを出力する処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【0177】
［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0178】
（項目１）
Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、
前記Ｘ線撮影装置のＸ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、画像処理装置。
Ｘ線撮影装置において被検者の位置決めを行うための画像を生成する画像処理装置であって、
前記Ｘ線撮影装置のＸ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記光学カメラによって撮影された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、画像処理装置。
【0179】
（項目２）
少なくとも１つの前記光学カメラは、前記Ｘ線照射部が備えるコリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられた前記光学カメラによって撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１に記載の画像処理装置。
少なくとも１つの前記光学カメラは、前記Ｘ線照射部が備えるコリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられた前記光学カメラによって撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１に記載の画像処理装置。
【0180】
（項目３）
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記第１光学画像と前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目２に記載の画像処理装置。
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記第１光学画像と前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目２に記載の画像処理装置。
【0181】
（項目４）
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置に配置され、前記第１光学画像および前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３に記載の画像処理装置。
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置に配置され、前記第１光学画像および前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３に記載の画像処理装置。
【0182】
（項目５）
前記画像処理部は、前記第１光学カメラの配置情報と、前記第２光学カメラの配置情報とに基づいて、前記第１光学画像と前記第２光学画像とを合成することにより、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目４に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、前記第１光学カメラの配置情報と、前記第２光学カメラの配置情報とに基づいて、前記第１光学画像と前記第２光学画像とを合成することにより、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目４に記載の画像処理装置。
【0183】
（項目６）
前記画像処理部は、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の前記光学画像から前記Ｘ線の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルと、前記第１光学画像と、前記第２光学画像と、に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３～５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、互いに異なる斜め方向から撮影された複数の前記光学画像から前記Ｘ線の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像を生成することを学習させることにより生成された学習済みモデルと、前記第１光学画像と、前記第２光学画像と、に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３～５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【0184】
（項目７）
前記焦点位置画像を表示部に対して出力する制御を行う画像出力制御部をさらに備え、
前記画像出力制御部は、前記焦点位置画像とともに、前記第１光学画像、および、前記第２光学画像のうちの少なくともいずれかを切り替えて前記表示部に出力する制御を行うように構成されている、項目３～６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記焦点位置画像を表示部に対して出力する制御を行う画像出力制御部をさらに備え、
前記画像出力制御部は、前記焦点位置画像とともに、前記第１光学画像、および、前記第２光学画像のうちの少なくともいずれかを切り替えて前記表示部に出力する制御を行うように構成されている、項目３～６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【0185】
（項目８）
前記第１光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の内部に配置され、Ｘ線の焦点と共役な位置から前記第１光学画像を撮影するように構成されており、前記第２光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の外部の位置に配置され、前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記第１光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３～７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記第１光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の内部に配置され、Ｘ線の焦点と共役な位置から前記第１光学画像を撮影するように構成されており、前記第２光学カメラは、前記コリメータの前記筐体の外部の位置に配置され、前記第２光学画像を撮影するように構成されており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記第１光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記第２光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目３～７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【0186】
（項目９）
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲の領域の画像を生成するとともに、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲外の領域の画像を生成するように構成されている、項目８に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲の領域の画像を生成するとともに、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像に基づいて、前記焦点位置画像のうちの前記Ｘ線照射範囲外の領域の画像を生成するように構成されている、項目８に記載の画像処理装置。
【0187】
（項目１０）
前記画像処理部は、前記焦点位置画像に基づいて取得された被検者の体動量を、前記焦点位置画像において視覚的に識別可能に表示した画像である体動量表示画像を生成するように構成されている、項目１～９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記画像処理部は、前記焦点位置画像に基づいて取得された被検者の体動量を、前記焦点位置画像において視覚的に識別可能に表示した画像である体動量表示画像を生成するように構成されている、項目１～９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【0188】
（項目１１）
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影装置。
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影装置。
【0189】
（項目１２）
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置となるように、前記コリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１１に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラは、前記Ｘ線照射部の近傍の位置となるように、前記コリメータの筐体の外部に設けられており、
前記画像取得部は、前記第１光学カメラによって撮影された前記光学画像である第１光学画像と、前記第２光学カメラによって撮影された前記光学画像である第２光学画像とを取得するように構成されており、
前記画像処理部は、前記Ｘ線照射部の焦点の位置を基準として、一方側の斜め方向および他方側の斜め方向から撮影された前記第１光学画像および前記第２光学画像に基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１１に記載のＸ線撮影装置。
【0190】
（項目１３）
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの一方は、前記コリメータの筐体の内部において、Ｘ線の焦点と共役な位置に設けられており、前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの他方は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１１に記載のＸ線撮影装置。
前記Ｘ線照射部から照射されるＸ線の照射範囲を調整するコリメータをさらに備え、
前記光学カメラは、互いに異なる位置に設けられた第１光学カメラおよび第２光学カメラを含み、
前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの一方は、前記コリメータの筐体の内部において、Ｘ線の焦点と共役な位置に設けられており、前記第１光学カメラおよび前記第２光学カメラのうちの他方は、前記コリメータの前記筐体の外部に設けられており、
前記画像処理部は、Ｘ線の焦点と共役な位置から撮影された前記光学画像と、前記コリメータの前記筐体の外部から撮影された前記光学画像とに基づいて、前記焦点位置画像を生成するように構成されている、項目１１に記載のＸ線撮影装置。
【0191】
（項目１４）
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影システム。
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部によって照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線照射部の近傍に配置された少なくとも１つの光学カメラを含む画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された光学画像に基づいて、前記Ｘ線照射部の焦点の位置から被検者を撮影した場合と同一の視野の画像であり、かつ、前記Ｘ線照射部によってＸ線が照射される範囲であるＸ線照射範囲の領域と、前記Ｘ線照射範囲の外側の領域とが写る画像である焦点位置画像を生成する画像処理部と、を備える、Ｘ線撮影システム。
【符号の説明】
【0192】
１、６００ Ｘ線撮影装置
２、３０２ 画像取得部
３、２０１、３０１、４０１、５０１ 画像処理装置
１０ Ｘ線照射部
１０ｂ コリメータ
１０ｄ 筐体（コリメータの筐体）
１１ Ｘ線検出器
１３ 表示部
２０ 光学カメラ
２０ａ 第１光学カメラ
２０ｂ 第２光学カメラ
３０ａ、２３０ａ、３３０ａ、４３０ａ、５０１ａ 画像処理部
３０ｂ 画像出力制御部
４０ 光学画像
４０ａ 第１光学画像
４０ｂ 第２光学画像
４１ 焦点位置画像
４２ 体動量表示画像
５０ 第１光学カメラの配置情報
５１ 第２光学カメラの配置情報
５２ 学習済モデル
６０ 焦点（Ｘ線の焦点）
６３ Ｘ線照射範囲
９０ 被検者
１００、２００、３００、４００、５００ Ｘ線撮影システム
２、３０２ 画像取得部
３、２０１、３０１、４０１、５０１ 画像処理装置
１０ Ｘ線照射部
１０ｂ コリメータ
１０ｄ 筐体（コリメータの筐体）
１１ Ｘ線検出器
１３ 表示部
２０ 光学カメラ
２０ａ 第１光学カメラ
２０ｂ 第２光学カメラ
３０ａ、２３０ａ、３３０ａ、４３０ａ、５０１ａ 画像処理部
３０ｂ 画像出力制御部
４０ 光学画像
４０ａ 第１光学画像
４０ｂ 第２光学画像
４１ 焦点位置画像
４２ 体動量表示画像
５０ 第１光学カメラの配置情報
５１ 第２光学カメラの配置情報
５２ 学習済モデル
６０ 焦点（Ｘ線の焦点）
６３ Ｘ線照射範囲
９０ 被検者
１００、２００、３００、４００、５００ Ｘ線撮影システム
【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】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】