PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of directly reconstructing an image obtained by tomosynthesis without performing geometric transformation into a cone beam CT image.SOLUTION: An image processing apparatus processes an image obtained by tomosynthesis shooting by using a radiation source and a two-dimensional detector. The image processing apparatus includes: an obtaining unit configured to obtain a plurality of projection data output from the two-dimensional detector upon tomosynthesis shooting; and a reconstruction unit configured to perform analytical reconstruction processing of a tomogram of a subject from the plurality of projection data obtained by tomosynthesis shooting without transforming the projection data into virtual projection data on a virtual CT detection plane virtually set to be perpendicular to a radiation center direction of the radiation source.【課題】コーンビームCT画像へ幾何変換を行わなくても、トモシンセシスで得られた画像を直接再構成できる技術を提供する。【解決手段】 放射線源と二次元検出器を用いたトモシンセシス撮影で得られた画像を処理する画像処理装置は、トモシンセシス撮影で前記二次元検出器が出力する複数の投影データを取得する取得手段と、トモシンセシス撮影で得られた複数の投影データを、前記放射線源の照射中心方向と垂直となるように仮想的に設定された仮想CT検出面での仮想投影データに変換することなく、解析的再構成処理を実行し被検体の断層画像を得る再構成手段と、を有する。【選択図】図1