JP2018029777A - Ｘ線位相差撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体によるＸ線の吸収によって、位相コントラスト画像に発生するアーチファクトを抑制することが可能なＸ線位相差撮像装置を提供する。【解決手段】このＸ線位相差撮像装置１００は、Ｘ線源１と、Ｘ線源１から照射されるＸ線により、自己像を形成するための第１格子４と、第１格子４を通過したＸ線を検出する検出部５と、検出部５により検出された1枚の干渉縞画像から、被写体３によるＸ線の吸収成分を抽出して除去し、吸収成分が除去された干渉縞画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線位相差撮像装置に関し、特に、１枚の干渉縞画像から位相コントラスト画像を得るＸ線位相差撮像装置に関する。

従来、１枚の干渉縞画像から位相コントラスト画像を得るＸ線位相差撮像装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、１枚の干渉縞画像から位相コントラスト画像を得るＸ線位相差撮像装置が開示されている。

このＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、第１格子と、第２格子と、Ｘ線画像検出器と、位相微分画像生成部とを備えている。Ｘ線源と、第１格子と、第２格子と、Ｘ線画像検出器とは、Ｘ線源の放射軸方向にこの順で並んで配置されている。

このＸ線位相差撮像装置は、第２格子が第１格子と格子面内でわずかに傾斜（回転）した角度で固定され、Ｘ線源より照射されたＸ線による第１格子の自己像と、第２格子とによりモアレ縞画像を形成する。Ｘ線画像検出器は、形成されるモアレ縞画像を検出し、検出されたモアレ縞画像に、空間的縞走査法を適用することにより、位相コントラスト画像を生成している。ここで、空間的縞走査法とは、干渉縞の位相が１周期となるように画素グループを作り、画素グループを１画素ずつずらすことにより得られる画素の強度変調信号の位相分布をもとに画像を生成するものである。

特許第５４７５９２５号公報

上記特許文献１に記載のＸ線位相差撮像装置は、位相コントラスト画像を生成する際に、空間的縞走査法を適用している。空間的縞走査法では、位相分布をもとに画像を生成するので、位相コントラスト画像を生成する際に、特に被写体の境界部などで、正しく位相回復が行えず、アーチファクトが発生する場合があるという問題点がある。なお、本明細書において、「アーチファクト」とは、正しく位相回復が行えないことによって、位相コントラスト画像に発生する縞のことである。

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、被写体を撮像する際に、位相コントラスト画像にアーチファクトが発生することを抑制することが可能なＸ線位相差撮像装置を提供することである。

本願発明者が鋭意検討を行った結果、被写体の境界部におけるＸ線吸収量の変化量が、干渉縞の振幅と同程度以上である場合、吸収成分に起因して、正しく位相回復が行えず、アーチファクトが発生するという知見を得ることができ、この知見に基づいて、以下の発明を想致するに至った。すなわち、この発明の一の局面によるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されるＸ線により、自己像を形成するための第１格子と、第１格子を通過したＸ線を検出する検出部と、検出部により検出された1枚の干渉縞画像から、被写体によるＸ線の吸収成分を抽出して除去し、吸収成分が除去された干渉縞画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部とを備えるように構成されている。

この発明の一の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、1枚の干渉縞画像から、被写体によるＸ線の吸収成分を抽出して除去し、吸収成分が除去された干渉縞画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成することによって、吸収成分に起因して不明瞭となる干渉縞の位相変化を明確化することができる。その結果、被写体の境界部におけるＸ線吸収量の変化量が、干渉縞の振幅と同程度以上である場合においても、位相コントラスト画像にアーチファクトが発生することを抑制することができる。

上記一の局面によるＸ線位相差撮像装置は、好ましくは、画像処理部は、干渉縞画像の画素値を加算平均すること、または、干渉縞画像の空間周波数を解析することよって、吸収成分を抽出し、干渉縞画像の画素値の強度分布または、干渉縞画像の空間周波数の分布に基づいて、被写体の吸収成分を除去するように構成されている。このように構成すれば、１枚の干渉縞画像から被写体の吸収成分を得ることができる。第１格子を外して被写体を撮像し、被写体の吸収成分を得る場合は、干渉縞画像と被写体のみ撮像との、合計２回の撮像が必要となるのに対して、上記一の局面によるＸ線位相差撮像装置では、1回の撮像で被写体の吸収成分を得ることができる。その結果、検出時間を短縮することが可能になり、Ｘ線の被ばく線量を低減することができる。

この場合、好ましくは、画像処理部は、干渉縞画像から、干渉縞画像の画素値を加算平均すること、または、干渉縞画像の空間周波数を解析することよって、吸収成分を抽出し、被写体の吸収成分を反映する吸収画像を作成し、干渉縞画像と吸収画像との差分画像を作成することにより、吸収成分が除去された干渉縞画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、1枚の干渉縞画像から吸収画像を作成できる。第１格子を外して被写体を撮像し、被写体の吸収画像を得る場合は、干渉縞画像の撮像と、被写体のみの撮像との、合計２回の撮像が必要となるのに対して、1回の撮像で被写体の干渉縞画像と吸収画像との両方を得ることができる。その結果、撮像時間を短縮することが可能になり、Ｘ線の被ばく線量を低減することができる。また、吸収画像が得られるので、位相コントラスト画像とともに、後の解析の際に、吸収画像を改めて撮像することなく、解析を行うことができる。

上記一の局面によるＸ線位相差撮像装置は、好ましくは、干渉縞画像は、第1格子の自己像による干渉縞画像である。これにより、第２格子を設けることなく位相コントラスト画像を得ることができるので、Ｘ線位相差撮像装置の構成が簡易となる。

上記一の局面によるＸ線位相差撮像装置は、好ましくは、第１格子と検出部との間に配置された第２格子をさらに備え、干渉縞画像は、第１格子と第２格子とにより形成されるモアレ縞画像である。これにより、第１格子と第２格子とによりモアレ縞画像を得ることができる。その結果、Ｘ線検出部の検出素子の周期が第１格子により形成される自己像の周期よりも大きい場合でも、干渉縞画像を得ることができる。

上記一の局面によるＸ線位相差撮像装置は、好ましくは、位相コントラスト画像は、位相微分像と、暗視野像との少なくとも一方を含む。これにより、位相微分像と、暗視野像との少なくとも一方の画像のアーチファクトの発生を抑制することができる。その結果、被写体によるＸ線の吸収によって発生するアーチファクトが抑制された、高品位な位相微分像と暗視野像との少なくとも一方を得ることができる。なお、本明細書における「位相コントラスト画像」としては、位相微分像と暗視野像とを含む。「位相微分像」とは、Ｘ線が被写体を通過した際に発生するＸ線の位相のずれをもとに画像化した像である。また、「暗視野像」とは、物体の小角散乱に基づくビジビリティの変化によって得られる、ビジビリティ像のことである。また、暗視野像は、小角散乱像とも呼ばれる。

本発明によれば、上記のように、被写体によるＸ線の吸収によって、位相コントラスト画像に発生するアーチファクトを抑制することが可能なＸ線位相差撮像装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 干渉縞画像に、従来の空間的縞走査法を適用した場合に得られる、比較例による位相コントラスト画像（Ａ）〜（Ｃ）を説明するための模式図である。 干渉縞画像（Ａ）と干渉縞画像の画素値の変化を示す図（Ｂ）である。 干渉縞画像の画素値を加算平均して求めた、吸収画像（Ａ）と、吸収画像の画素値のグラフ（Ｂ）とを示す図である。 干渉縞画像と吸収画像との差分により求めた、吸収成分を除去した干渉縞画像（Ａ）と、吸収成分を除去した干渉縞画像の画素値のグラフ（Ｂ）とを示す図である。 本発明の第１実施形態によるＸ線位相差撮像装置により生成された、位相コントラスト画像（Ａ）〜（Ｃ）を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 第１格子および、第２格子を示す模式図（Ａ）と第１格子および、第２格子とにより形成されるモアレ縞を説明するための図（Ｂ）である。 本発明の第１実施形態の第１変形例によるＸ線位相差撮像装置を示す図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例によるＸ線位相差撮像装置を示す図である。 干渉縞画像の空間周波数の分布を示す図である。

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。

［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態によるＸ線位相差撮像装置１００の構成について説明する。

（Ｘ線位相差撮像装置の構成）
Ｘ線位相差撮像装置１００は、図１に示すように、被写体３を通過したＸ線の位相差を利用して、被写体３の内部を画像化する装置である。また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、Ｘ線源１と、線源格子２と、第１格子４と、検出部５と、画像処理部６とを備えている。Ｘ線位相差撮像装置１００では、第１格子４は、タルボ効果によって、検出部５に自己像が表示される距離（タルボ距離）に設置されている。Ｘ線源１と、線源格子２と、第１格子４と、検出部５とは、Ｘ線の照射軸方向（光軸方向、Ｚ方向）に、この順に並んで配置されている。

なお、本明細書では、Ｘ線の照射軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する面内において、互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とする。

Ｘ線源１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるとともに、発生されたＸ線を照射するように構成されている。

線源格子２は、吸収格子（いわゆる、マルチスリット）である。線源格子２は、Ｚ方向に直交するＹ方向に所定の周期（ピッチ）で配列される複数のスリット２ａおよびＸ線吸収部２ｂを有している。各スリット２ａおよびＸ線吸収部２ｂはそれぞれ、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように構成されている。

線源格子２は、Ｘ線源１と第１格子４との間に配置されており、Ｘ線源１からＸ線が照射される。線源格子２は、各スリット２ａを通過したＸ線を、各スリット２ａの位置に対応する線光源とするように構成されている。これにより、線源格子２は、線源格子２を通過したＸ線の可干渉性を高めることが可能である。

第１格子４は、位相格子である。第１格子４は、Ｚ方向に直交するＹ方向に周期（ピッチ）ｄ１で配列される複数のスリット３ａおよび、Ｘ線位相変化部３ｂを有している。各スリット３ａおよびＸ線位相変化部３ｂはそれぞれ、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように形成されている。

第１格子４は、線源格子２と、検出部５との間に設置されており、線源格子２を通過したＸ線が照射される。第１格子４は、タルボ効果により、自己像を形成するために設けられている。可干渉性を有するＸ線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離（タルボ距離）離れた位置に、格子の像（自己像）が形成される。これをタルボ効果という。自己像は、Ｘ線の干渉によって生じる干渉縞である。

検出部５は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号（検出信号）に変換するように構成されている。検出部５は、検出信号を画像処理部６に出力するように構成されている。検出部５は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）である。検出部５は、複数の検出素子（図示せず）により構成されている。複数の検出素子は、所定の周期（ピッチ）で、Ｘ方向およびＹ方向に並んで配置されている。第１実施形態では、検出素子のピッチは、第１格子４の自己像のピッチよりも小さいものとする。

画像処理部６は、検出部５から受け取った検出信号に基づいて位相コントラスト画像を生成する。なお、位相コントラスト画像の生成方法は、特許文献１に記載されている方法と同様であるので、説明を省略する。

Ｘ線位相差撮像装置１００では、位相コントラスト画像は、位相微分像２５（図６（Ｂ）参照）と暗視野像２６（図６（Ｃ）参照）とを含む。

位相微分像２５は、被写体３を通過した際に起きるＸ線の位相の変化をもとに生成される画像である。

暗視野像２６は、被写体３内部の微小構造によって、Ｘ線が小角散乱し、検出部５で検出される強度の差をもとに生成される画像である。

また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、吸収画像２３（図４（Ａ）参照）を生成する。

Ｘ線位相差撮像装置１００は、線源格子２と、第１格子４との間に被写体３を配置し、第１格子４の自己像による干渉縞４０と、被写体３の像によって歪んだ干渉縞４０とを含む干渉縞画像２０を撮像するように構成されている。

ここで、図２および図３を用いて、空間的縞走査法を適用して、干渉縞画像２０を解析する比較例の問題点について説明する。図２に示すように、Ｘ線位相差撮像装置１００は、画像処理部６によって干渉縞画像２０を解析し、位相微分像２１と、暗視野像２２とを生成する。干渉縞画像２０においても、被写体３が写る領域では、被写体３によるＸ線吸収によって画素値が低下した暗い領域となる。また、ここでは、概ね球体の被写体３の１／４程度の領域を写した干渉縞画像２０の例を示しており、被写体３の中央（図３（Ａ）右下）に向かうほど吸収が大きく（暗く）なっている。

ここで、図３（Ｂ）の画素値グラフ３０は、干渉縞画像２０内の線２０ａの上端から下端の向きに沿って、１画素ごとの画素値をプロットしたものであり、横軸は画素Ｎｏ．（プロットした画素の番号）を示しており、縦軸は画素値を示している。図３（Ｂ）の領域３０ａは、背景部分の画素値の分布を表している。図３（Ｂ）の領域３０ｂは、背景部分と被写体３との境界部付近の画素値の分布を表している。図３（Ｂ）の領域３０ｃは、被写体３内部の画素値の分布を表している。領域３０ａにおいて明らかなように、干渉縞画像２０には、４画素（図３（Ｂ）の３０ｄで囲まれた４画素）を１周期とする干渉縞（自己像）が写っている。一方、この例では、干渉縞画像２０のうち、被写体３の境界部付近（３０ｂ）では、Ｘ線の吸収量の変化（ｗ２）が、干渉縞４０の振幅（ｗ１）よりも大きくなっている。被写体３の境界部付近での吸収強度の変化量（ｗ２）が、干渉縞４０の振幅（ｗ１）と比較して、同程度以上の場合、正しく位相回復を行うことができない。そのため、干渉縞画像２０からそのまま位相コントラスト画像を生成する場合、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、位相微分像２１および、暗視野像２２に縞状のアーチファクト４１が発生してしまう。

そこで、第１実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置１００は、被写体３によるＸ線の吸収成分に起因する、位相コントラスト画像のアーチファクト４１を除去するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、画像処理部６は、干渉縞画像２０の画素値を加算平均することによって、被写体３の吸収成分を抽出し、干渉縞画像２０の画素値の強度分布に基づいて被写体３の吸収成分を反映した吸収画像２３を作成する。具体的には、画像処理部６は、図３（Ｂ）の画素値グラフ３０に示したように、干渉縞４０の１周期分の画素（図３（Ｂ）の３０ｄで囲まれた４画素）を１グループとし、画素グループを、１画素ずつずらして加算平均を繰り返すことにより、吸収成分に対応する画素値を算出する。画像処理部６は、算出した画素値により、図４（Ａ）に示す吸収画像２３を生成する。たとえば、図３（Ｂ）に示した例では、干渉縞４０の１周期が４画素（図３（Ｂ）の３０ｄで囲まれた４画素）となっているため、４画素を１グループとして加算平均が行われる。また、画像処理部６は、図２（Ａ）に示す干渉縞画像２０と、吸収画像２３との差分をとることにより、図５（Ａ）に示す被写体３の吸収成分を除去した干渉縞画像２４を生成する。ここで、図５（Ｂ）に示す画素値グラフ３２は、干渉縞画像２４内の線２４ａの上端から下端の向きに沿って、１画素ごとの画素値をプロットしたものである。図５（Ｂ）において、領域３２ａは、背景部分の画素値の分布を表して、領域３２ｂは、背景部分と被写体３との境界部付近の画素値の分布を表し、領域３２ｃは、被写体３内部の画素値の分布を表している。図５（Ａ）および図５（Ｂ）から明らかなように、干渉縞画像２４では、被写体３によるＸ線の吸収成分が除去されている。したがって、被写体３によるＸ線の吸収による影響がないことがわかる。

第１実施形態では、画像処理部６は、図６（Ａ）に示す被写体３によるＸ線の吸収成分を除去した干渉縞画像２４から、図６（Ｂ）に示す位相微分像２５および、図６（Ｃ）に示す暗視野像２６を生成するように構成されている。この結果、位相微分像２５および暗視野像２６では、図２に示した位相微分像２１および暗視野像２２と異なり、縞状のアーチファクト４１が除去されている。

（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、上記のように、Ｘ線位相差撮像装置１００に、１枚の干渉縞画像２０から、被写体３に吸収成分を抽出して除去し、吸収成分が除去された干渉縞画像２４に基づいて位相コントラスト画像を生成する画像処理部６を設ける。これにより、被写体３の吸収成分に起因して不明瞭となる干渉縞４０の位相変化を明確化することができる。その結果、被写体３の境界部におけるＸ線の吸収量の変化量が、干渉縞４０の振幅と同程度以上の場合であっても、位相コントラスト画像にアーチファクト４１が発生することを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部６を、干渉縞画像２０の画素値を加算平均することにより、被写体３の吸収成分を抽出し、被写体３の吸収画像２３を作成するように構成する。また、画像処理部６は、干渉縞画像２０と、吸収画像２３との差分から、被写体３の吸収成分が除去された干渉縞画像２４を生成するように構成されている。これにより、１枚の干渉縞画像２０から、吸収画像２３を作成できるので、第１格子４を外して被写体３を撮像し、被写体３の吸収画像２３を得る場合と比較して、１回の撮像で被写体３の干渉縞画像２０と、吸収画像２３との両方を得ることができる。その結果、撮像時間を短縮することが可能になり、Ｘ線の被ばく線量を低減することができる。また、吸収画像２３が得られるので、位相コントラスト画像とともに、後の解析に供する際に、吸収画像を改めて撮像することなく、解析を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部６を、干渉縞画像２０の画素値を加算平均することにより、被写体３の吸収成分を抽出し、干渉縞画像２０の画素の強度分布に基づいて被写体３の吸収成分を除去するように構成する。これにより、干渉縞画像２０から、被写体３の吸収成分を得ることができるので、たとえば、第１格子４を外して被写体３を撮像し、被写体３の吸収成分を得る場合と比較して、１回の撮像で被写体３の吸収成分を得ることができる。その結果、検出時間を短縮することが可能になり、Ｘ線の被ばく線量を低減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｘ線位相差撮像装置１００を、第１格子４の自己像を、干渉縞画像２０として検出するように構成する。これにより、第２格子を設けることなく、位相コントラスト画像を得ることができる。その結果、Ｘ線位相差撮像装置１００の構成が簡易となる。

また、第１実施形態では、上記のように、位相コントラスト画像として、位相微分像２５と、暗視野像２６とを生成する。これにより、位相微分像２５と暗視野像２６との少なくとも一方の画像のアーチファクト４１の発生を抑制することができる。その結果、被写体３によるＸ線の吸収によって発生するアーチファクト４１が抑制された、高品位な位相微分像２５と暗視野像２６との少なくとも一方を得ることができる。

［第２実施形態］
図７および図８を参照して、本発明の第２実施形態によるＸ線位相差撮像装置２００の構成について説明する。第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、第１格子４と検出部５との間に、第２格子７をさらに備える構成について説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。

（Ｘ線位相差撮像装置の構成）
第２実施形態では、図７に示すように、Ｘ線位相差撮像装置２００は、第１格子４と検出部５との間に、第２格子７をさらに備えるように構成されている。

Ｘ線位相差撮像装置２００では、第２格子７は、吸収格子（いわゆる、マルチスリット）である。第２格子７は、Ｚ方向に直交するＹ方向に周期（ピッチ）ｄ２で配列される複数のスリット７ａおよび、Ｘ線吸収部７ｂを有している。各スリット７ａおよびＸ線吸収部７ｂはそれぞれ、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように形成されている。

Ｘ線位相差撮像装置２００では、第２格子７のスリット７ａの周期ｄ２は、第１格子４の自己像の周期と略同じになるように設計される。

Ｘ線位相差撮像装置２００では、第２格子７は、第１格子４と検出部５との間に配置されており、第１格子４を通過したＸ線が照射される。また、第２格子７は、第１格子４からタルボ距離離れた位置に配置される。また、検出部５の検出素子のピッチは、第１格子の自己像のピッチと同程度か、第１格子の自己像のピッチよりも大きいものとする。

また、第２実施形態では、図８（Ａ）に示すように、Ｘ線位相差撮像装置２００は、第２格子７をＺ方向回りにわずかに回転させて固定し配置するように構成されている。第２格子７は、第１格子４の自己像と干渉して図８（Ｂ）に示すモアレ縞５０を形成する。

第２実施形態では、第２格子７を通過したＸ線を検出部５により検出して、モアレ縞５０を含むモアレ縞画像を撮像する。そして、画像処理部６は、検出部５により検出されたモアレ縞画像から、被写体３によるＸ線の吸収成分を除去し、吸収成分が除去されたモアレ縞画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成するように構成されている。吸収成分の除去は、上記第１実施形態と同様にすることができる。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、第１格子４と検出部５との間に、第２格子７を設け、第２格子をＺ方向回りにわずかに回転させて固定し配置するように、Ｘ線位相差撮像装置２００を構成する。これにより、第１格子４と第２格子７とにより、モアレ縞５０を形成させることができる。その結果、検出部５の検出素子の周期が第１格子４の周期ｄ１よりも大きい場合でも、干渉縞画像２０を得ることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［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定期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。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、第１格子４よりもＸ線源１側に被写体３を配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示すように、第１格子４よりも検出部５側に被写体３を配置してもよい。このような構成であっても、上記第１および第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置に、Ｘ線の可干渉性を高めるための線源格子２を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示すように、Ｘ線源１ａが十分に可干渉性を有するＸ線を照射可能な場合には、線源格子２を設けなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、画像処理部６は、干渉縞画像２０の画素値の強度分布に基づいて吸収画像２３を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部６は、干渉縞画像２０の空間周波数の分布に基づいてフーリエ変換法を用いて吸収画像２３を生成するように構成されていてもよい。具体的には、画像処理部６は、図１１に示す空間周波数分布６０から干渉縞４０のピーク６１および６３を省き、被写体３のピーク６２のみを用いて吸収画像２３を生成するように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸収画像２３を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部６は、吸収画像２３を生成せずに、干渉縞画像２０から被写体３の吸収成分を抽出し、被写体３の吸収成分を除去した干渉縞画像２４を生成するように構成されていてもよい。具体的には、画像処理部６は、干渉縞画像２０の画素値グラフ３０（図３（Ｂ）参照）と、被写体３の吸収成分を抽出した画素値グラフ３１（図４（Ｂ）参照）との差分から、被写体３の吸収成分を除去した干渉縞画像２４を生成するように構成されていてもよい。画素値グラフ３１は、吸収画像２３内の線２３ａの上端から下端に沿った画素に対応する画素値である。なお、画素値グラフ３１は、特許請求の範囲の「被写体によるＸ線の吸収成分」の一例である。

また、上記第１および第２実施形態では、位相微分像２５と暗視野像２６とを生成したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部６は、位相微分像２５と暗視野像２６とのうち、一方のみを生成するように構成されていてもよい。

また、上記第２実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置２００は、第２格子７をＺ方向回りにわずかに回転させて固定し配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１格子４もしくは第２格子７を、Ｚ方向に動かすことにより、モアレ縞５０を形成するような構成であってもよい。

１、１ａ Ｘ線源
３ 被写体
４ 第１格子
５ 検出部
６ 画像処理部
７ 第２格子
２３ 吸収画像
２４ 吸収成分が除去された干渉縞画像
２５ 位相微分像
２６ 暗視野像
３１ 画素値グラフ（被写体によるＸ線の吸収成分）
１００、２００、３００ Ｘ線位相差撮像装置

Claims (6)

1. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されるＸ線により、自己像を形成するための第１格子と、
   前記第１格子を通過したＸ線を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された1枚の干渉縞画像から、被写体によるＸ線の吸収成分を抽出して除去し、前記吸収成分が除去された干渉縞画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部とを備える、Ｘ線位相差撮像装置。
2. 前記画像処理部は、前記干渉縞画像の画素値を加算平均すること、または、前記干渉縞画像の空間周波数を解析することよって、前記吸収成分を抽出し、前記干渉縞画像の画素値の強度分布または、前記干渉縞画像の空間周波数の分布に基づいて、前記被写体の前記吸収成分を除去するように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置。
3. 前記画像処理部は、前記干渉縞画像から、前記干渉縞画像の画素値を加算平均すること、または、前記干渉縞画像の空間周波数を解析することよって、前記吸収成分を抽出し、前記被写体の前記吸収成分を反映する吸収画像を作成し、前記干渉縞画像と前記吸収画像との差分画像を作成することにより、前記吸収成分が除去された干渉縞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Ｘ線位相差撮像装置。
4. 前記干渉縞画像は、前記第1格子の自己像による干渉縞画像である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線位相差撮像装置。
5. 前記第１格子と前記検出部との間に配置された第２格子をさらに備え、
   前記干渉縞画像は、前記第１格子と前記第２格子とにより形成されるモアレ縞画像である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線位相差撮像装置。
6. 前記位相コントラスト画像は、位相微分像と、暗視野像との少なくとも一方を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のＸ線位相差撮像装置。

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