CN100350880C - 放射线摄影装置、放射线摄影方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射线摄影装置和放射线摄影方法。在放射线摄影之前取得FPN图像(步骤S203)，用FPN图像中所含有的各像素的值，判断构成FPN图像的各像素的值的均匀性(步骤S204)。

Description

放射线摄影装置、放射线摄影方法

技术领域

本发明涉及进行放射线摄影的放射线摄影装置、放射线摄影方法。

背景技术

以往，取得对象物的放射线图像的方法(放射线图像取得方法)，一般被广泛地应用于工业用的非破坏性检查或医疗诊断等领域。这种放射线图像取得方法，通常是通过使放射线照射对象物并检测透过该对象物后的放射线的强度分布来进行的。

具体地说，在放射线图像取得方法中，作为最普通的方法，有如下方法。

首先，将通过放射线的照射而产生荧光的所谓“荧光板”(或“增感屏”)与银盐胶片组合，经由对象物对其照射放射线。由此，在荧光板上，放射线变为可见光，并在银盐胶片上形成对象物的潜像。然后，通过对形成了对象物潜像的银盐胶片进行化学处理，即可得到银盐胶片上的对象物的可视图像(对象物的放射线图像)。

用这种放射线图像取得方法得到的放射线图像，是一种模拟照片，应用于图像诊断或检查等。

另一方面，也开始使用一种采用涂布了辉尽性荧光体作为荧光体的成像板(imaging plate)(以下，称“IP”)的计算放射线摄影装置(以下，称“CR装置”)。

上述的CR装置，虽然是数字摄影装置，可是必需进行利用二次激发的读取这样的图像形成处理，所以不能立即显示与模拟照片同样的摄影图像(放射线图像)。

另外，近年来，还开发了一种将矩阵状地排列配置了由微小的光电变换元件和开关元件等构成的像素的光电变换装置(CCD等摄像元件)用作图像接收装置(image reception means)，来取得数字放射线图像的装置。

作为这种装置，过去已公开了在CCD或非晶型硅二维摄像元件上层叠了荧光体的放射线摄影装置(例如参照USP 5,418,377、USP5,396,072、USP 5,381,014、USP 5,132,539、USP 4,810,881)。

在这些采用了二维摄像元件等的放射线摄影装置中，通常，在形成图像之前，进行被称为FPN校正、白校正的校正处理。所谓FPN校正，是固定模式噪声校正(Fixed Pattern Noise校正)，用于校正因二维摄像元件的各元件的暗电流所产生的噪声。

通常，为了进行FPN校正，在与照射X线时相同的驱动状态下取得未照射X线时的FPN图像，并从X线图像减去FPN图像，从而进行校正。另外，所谓白校正，也称增益校正，用于对二维摄像元件的每个元件的感度的差异进行校正(本说明书中的增益校正就意味着进行白校正)。通常，为了进行白校正，使用通过照射线性的线量范围(dose range)内的X线而取得的图像(白图像)，对摄影图像进行除法处理来进行校正。上述校正后的放射线图像，连同其他的被称作QA处理的图像处理也包括在内，可以在大约3秒内即时地进行显示，例如，在要求紧急处理的医疗现场是很有效的。进一步，作为这些数字摄影装置的相对于模拟照相技术的优点，可以举出无胶片化、图像处理的取得信息的增加、及数据库化等。

即使是上述将非晶型硅等的摄像元件用作图像接收装置的数字摄影装置，与上述使用了胶片或CR的摄影装置一样，由于预曝光(pre-exposure)的照射不均，也存在着在图像中留下残留影像的可能性。在图8中示出荧光体的残留影像的时间特性的概念图。残留影像是因荧光体的余辉产生的。如根据预曝光的X线量将纵轴归一化，则荧光体的残留影像将如图8所示随时间衰减，随后，残留影像量基本保持一定。虽然，如图8所示，残留影像量随时间而变化，但仍是在上述数字摄影装置的图像上留下残留影像的原因。这是由于在使用了二维摄像元件等的图像摄影装置中进行FPN校正的缘故。

取得X线图像时和取得FPN图像时的残留影像量之差，作为残留影像而留在FPN校正后的图像中。该残留影像的原因，除荧光体的余辉外，作为残留影像的原因，还可以举出例如摄像元件的传送残余等。此外，在残留影像中，除上述FPN残留影像(additive lag：相加滞后)以外，还有感度残留影像(multiplicative lag：相乘滞后)。上述感度残留影像，与图8不同，当照射X线时，根据荧光体的状态发出的光量因先前的荧光体状态等而发生变化，从而显现在图像上。该上述感度残留影像，如不照射X线，则无法把握。因此，限定于FPN残留影像，以把握残留影像。

作为消除这些残留影像的方法，以往采用了被称作光清除(opticalreset)的使LED的可见光照射整个非晶型硅等的摄像元件的方法、在摄影前进行白摄影(校准)的方法、或增加传感器休眠时间等方法。

但是，如果总是执行上述现有技术中举出的残留影像消除方法，则存在着花费时间和工作量的问题。特别是，如在无残留影像时实施这些方法，则从摄影效率这一点来看存在有无效的工序。为将该工序省去，必需设有预先确认有无残留影像的装置。在现有的使用胶片的模拟装置或CR装置中，因胶片显影时间或CR的IP读取时间，很难判断有无残留影像。但是，在使用了二维摄像元件等的图像摄影装置中，由于可以立即取得图像，从技术上说可以在被拍摄物体摄影前判断有无残留影像。

发明内容

本发明是鉴于以上的问题而完成的，其目的是提供一种用于判断和通知有无残留影像的技术，以便仅在必要时进行残留影像消除而无需在每次放射线摄影时都进行残留影像消除。

为达到本发明的目的，例如，本发明的放射线摄影装置包括以下的结构。

即，提供一种进行放射线摄影的放射线摄影装置，其特征在于，包括：取得装置，在放射线摄影前，取得在未照射放射线的状态下进行拍摄而取得的FPN图像；判断装置，用上述FPN图像判断有无残留影像；以及显示处理装置，当由上述判断装置判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。为达到本发明的目的，例如，本发明的放射线摄影装置包括以下的结构。

即，提供一种进行放射线摄影的放射线摄影装置，其特征在于，包括：设定装置，设定基准图像摄影模式和放射线图像摄影模式的任一个；第1取得装置，当由上述设定装置设定了上述基准图像摄影模式时，在未照射放射线的状态下拍摄而取得成为基准的第1FPN图像；第2取得装置，当由上述设定装置设定了上述放射线图像摄影模式时，在进行上述放射线摄影前，在未照射放射线的状态下拍摄而取得第2FPN图像；判断装置，用上述第1FPN图像、上述第2FPN图像判断有无残留影像；以及显示处理装置，当由上述判断装置判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

为达到本发明的目的，例如，本发明的放射线摄影方法包括以下的结构。

即，提供一种进行放射线摄影的放射线摄影方法，其特征在于，包括：取得步骤，在放射线摄影前，取得在未照射放射线的状态下进行拍摄而取得的FPN图像；判断步骤，用上述FPN图像判断有无残留影像；以及显示处理步骤，当在上述判断步骤中判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。为达到本发明的目的，例如，本发明的放射线摄影方法包括以下的结构。

即，提供一种进行放射线摄影的放射线摄影方法，其特征在于，包括：设定步骤，设定基准图像摄影模式和放射线图像摄影模式的任一种；第1取得步骤，当在上述设定步骤中设定了上述基准图像摄影模式时，在未照射放射线的状态下拍摄而取得成为基准的第1FPN图像；第2取得步骤，当在上述设定步骤中设定了上述放射线图像摄影模式时，在进行上述放射线摄影前，在未照射放射线的状态下拍摄而取得第2FPN图像；判断步骤，用上述第1FPN图像、上述第2FPN图像判断有无残留影像；以及显示处理步骤，当在上述判断步骤中判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

本发明的其他特征和优点，从以下参照附图进行的说明将看得很清楚，附图中相同的参照符号在所有的图中表示相同或相似的部分。

附图说明

附图与说明书成为一体并构成说明书的一部分，用于说明本发明的实施例，并与该说明一起阐明本发明的原理。

图1是表示本发明实施方式的放射线摄影装置100的基本结构的框图。

图2是本发明实施方式的第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理的流程图。

图3是步骤S204中的处理、即第1FPN图像中有无残留影像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理(第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断)的处理流程图。

图4是表示残留影像消除方法的分类的图。

图5是补充说明有无残留影像的判断处理的图。

图6是补充说明有无残留影像的判断处理的图。

图7是表示在操作装置116的显示画面上显示的、用于显示表示第1FPN图像或第2FPN图像中的残留影像的存在、不均匀性的警告的消息的画面的一例的图。

图8是补充说明有无残留影像的判断处理的图。

图9是表示边缘有无残留影像的判断处理的流程图。

图10是表示FPN残留影像(additive lag)对图像的影响的图。

图11是表示光检测器阵列结构例的图。

图12是表示光检测器阵列驱动概要时序图的图。

图13是表示X线摄影系统时序图的图。

图14是表示光检测部等效电路图的图。

图15是表示感度残留影像(multiplicative lag)和FPN残留影像(additive lag)的线量相关性(dose dependence)的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

[第1实施方式]

(放射线摄影装置100的整体结构)

图1是表示本发明实施方式的放射线摄影装置100的基本结构的框图。

101是放射线球管，用于对被检测体105照射放射线(例如X线等)。该放射线由放射线发生装置103产生，可以用操作按钮102输入产生放射线的指示。当用操作按钮102输入放射线产生指示时，表示该指示的信号，通过I/F104输入到CPU109。CPU109，对该信号进行解释，并将用于控制放射线发生装置103以使得放射线发生装置103产生放射线的信号通过I/F104输出到放射线发生装置103。

如此，从放射线球管101对该图中的被检测体105照射放射线。照射到被检测体105的放射线，一边减少放射线量，一边透过被检测体而到达摄影部106。

摄影部106，由放射线检测部107和A/D转换装置108构成，放射线检测部107，包括：在例如由非晶型硅和TFT构成的光检测器的正面配置荧光体而形成的摄像元件、其驱动控制部、放大器IC(集成电路)，将基于透过被检测体而到达的放射线量的信号放大后输出。所输出的信号(模拟信号)，由A/D转换装置108转换为数字信号，并输出到存储介质114或操作装置116的后述的显示画面上。

该数字信号是通过对被检测体进行放射线摄影所得到的图像，以下，将该图像称为放射线图像。

CPU109，用存储器111～113中所存储的程序和数据执行各种处理，由此，通过控制构成放射线摄影装置的各部而控制各种摄影处理，或进行后述的FPN图像的均匀性的判断处理。

存储器111，是用于存储通过控制构成放射线摄影装置的各部而控制后述的各种摄影处理或进行后述的FPN图像的均匀性的判断处理用的程序和数据的存储器。

存储器112，是用于存储由上述A/D转换装置108输出的放射线图像数据，还存储后述的在进行放射线摄影之前拍摄的FPN图像的数据的存储器。

存储器113，是用于存储后述的进行白图像摄影时的白图像、FPN图像的存储器。

另外，在本实施方式中存储器数为3个，但并不限定于此，例如也可以在1个存储器上设置3个存储区域并将存储器111～113中所存储有的内容分别存储在各存储区域内。

存储介质114，例如为硬盘驱动装置等信息存储装置，在本实施方式中用于保存后述的校正处理后的图像数据。

操作装置116，起有用于输入放射线摄影装置100的各种设定的输入接口装置的作用，所输入的设定数据，通过I/F115输入到CPU109，并由CPU109进行解释。CPU109，根据所解释的内容进行处理。该操作装置116，例如由触摸屏构成，显示用于输入各种信息的按钮和滑块(Slider)的图像，用手指或指示工具等指示这些图像，由此可输入各种设定。另外，还可以在该触摸屏的显示画面上显示图7中示出的后述的画面。

借助于上述操作装置116，放射线摄影装置100的操作者，可以根据显示功能显示由存储介质114保存的图像数据，从而进行各种操作。

110是连接上述各部中的几个的总线。

另外，本实施方式的放射线摄影装置100的结构也可以是图1中示出的结构以外的结构。本实施方式的放射线摄影装置100的结构并不限定于图1中示出的结构。

例如，也可以将大型显示装置与放射线摄影装置100连接，向更多的操作者显示信息。还可以将A/D转换装置及扬声器与放射线摄影装置100连接，用语音通知各种信息。

(放射线摄影装置100的一系列动作)

以下，概略地说明由本实施方式的放射线摄影装置100进行的一系列的放射线摄影处理。

另外，假定在以下说明的处理之前已进行了白图像摄影，并得到了白图像数据和白图像摄影时的FPN图像数据。因此，在存储器113内存储有白图像数据、FPN图像数据。此外，在下文中将用作基准的FPN图像称为“第1FPN图像”，以避免与下文中出现的FPN图像混同。而且，在本实施方式中，将用作基准的FPN图像作为白图像摄影时得到的FPN图像进行说明。但本实施方式中使用的“第1FPN图像”并不限定于在上述时间内取得的FPN图像，例如，也包括用同一放射线摄影装置100进行了摄影的过去的多个FPN图像的平均图像，或者，收货检查时或出厂检查时取得的FPN图像。

首先，操作者(放射线技师等)，用操作装置116向放射线摄影装置100输入患者(被检测体)的姓名、身高、体重、出生年月日、性别等用于特定患者的信息即患者信息、照射放射线的部位(检查部位)和管电压(kVp)、管电流(mA)、放射线照射时间(msec)等放射线摄影条件信息。

然后，操作者，为进行与上述第1FPN图像不同的第2FPN图像的摄影而用摄影按钮102输入该指示。该指示被输入到CPU109，在对其内容进行解释后控制各部，并按照上述的摄影步骤拍摄第2FPN图像，其数据从摄影部106输出并存储在存储器112内。此外，进行第2FPN图像摄影的指示，并不限定于只由摄影按钮102指示，当然，也可以是基于由操作装置116输入的患者信息的指示、或者输入放射线摄影条件信息的指示。

在进行放射线摄影之前取得FPN图像(相当于上述第2FPN图像)的原因，是为了确认在FPN图像上是否存在有残留影像等不均匀性。因此，在进行放射线摄影之前取得FPN图像的驱动条件，优选的是，与取得成为基准的FPN图像的驱动条件相同。

接着，通过后述的处理，判断上述第1FPN图像和第2FPN图像的均匀性，并根据该判断结果进行以往的上述残留影像消除处理。

然后，当上述处理结束时，调整被检测体105对摄影部106的位置，以使得检查部位位于放射线的照射位置。接着，当操作者按下摄影按钮102时，CPU109，检测到该操作后指令产生放射线，并进行检查部位的放射线图像摄影。另外，CPU109，当检测到由操作者按下摄影按钮102时，对放射线检测部107进行初始化。然后，控制放射线发生装置103使其产生放射线，并从放射线球管101发射放射线。

从放射线球管101发射的放射线，由放射线检测部107(摄像元件的受光面)检测为与被检者105(检查部位)的内部结构对应的透过放射线分布。

放射线检测部107，根据接收到的放射线的二维分布光强进行二维光电变换，从而取得被检者105的模拟的放射线图像信号(模拟图像信号)并将取得的模拟图像信号输出到A/D转换装置108。

A/D转换装置108，将来自放射线检测部107的模拟图像信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号作为放射线图像数据而通过I/F115输出到存储器112。另外，该放射线图像的数据还可以输出到操作装置116，在这种情况下，将该放射线图像显示在操作装置116的显示画面上。

在将图像数据发送到A/D转换装置108后，放射线检测部107，在不照射放射线的情况下，而取得FPN图像，并与放射线图像同样地，FPN图像通过A/D转换装置108而存储在存储器112内。

如上所述，在开始本处理之前已在存储器113内存储有白图像的数据，所以CPU109利用该数据对存储在存储器112内的放射线图像数据进行FPN校正处理、增益校正处理(增益校正运算处理)。然后，CPU109将增益校正处理后的放射线图像数据保存在存储介质114内。通过以上的动作，结束摄影处理。

在这之后，操作者，通过对操作装置116进行操作，可以输入根据使用目的从存储介质114读取放射线图像数据(增益校正处理后的图像数据)，将数字图像输出到用于在胶片上绘制数字图像的成像器或图像诊断用监视器等的指示。

(放射线摄影装置100的驱动)

图12是本实施方式的传感器读取的概要时序图，图11是具有二维排列配置的光电变换元件的光检测器阵列58的等效电路。用图11、图12说明包括用于残留影像判断的FPN图像取得时的驱动的X线图像摄影时的二维驱动。

600示意地表示操作者输入的摄影开始信号，601示意地表示对X线的曝光请求控制信号，602示意地表示X线的曝光状态，603示意地表示传感器内电流源的电流，604示意地表示行选择线Lrn的控制状态，605示意地表示对A/D转换器108的模拟输入。

在图12中，将传感器读取的概要时序图大致分成3个阶段。第1阶段为残留影像判断读取+预读(pre-read)出动作，第2阶段为X线曝光时的读取动作，第3阶段为X线图像读取后的校正用的预读取动作。预读取动作和X线曝光时的读取动作的不同点仅在于是否取入电荷，而在驱动上没有大的差别。

以下，说明驱动的具体实施方式。

·第1阶段：残留影像判断读取+预读取动作

残留影像判断读取和预读取动作，基本上是相同的驱动。就是说，在是否进行读取上的不同，是最大的不同。以下，对该驱动的实施方式进行说明。

在使偏压布线保持在光电变换时的偏压值Vs的状态下，将所有列信号布线Lc与复位基准电位101连接，并将列信号线复位。然后，对行选择布线Lr1施加正电压Vgh，将SW(1、1)～SW(1、4096)接通，并将第1列的光电变换元件的G电极复位到Vbt。接着，使行选择布线Lr1为正电压Vg1，将SW(1、1)～SW(1、4096)断开。依次反复行的选择，将所有的像素复位，从而结束摄影准备。以上的动作与信号电荷的读取操作相同，差别仅在于是否取入信号电荷，在下文中将该复位操作称为“预读取”。在该预读取动作中，不使所有行选择布线Lr同时为Vgh的理由是，由于在这种情况下当结束读取准备时信号布线电位与复位电压Vbt有很大的偏差，而难以得到高S/N比的信号。此外，在上述的例中，将行选择布线Lr按1到4096的顺序进行了复位，但可以通过基于摄影控制器24的设定的驱动器62的控制，按照任意的顺序进行复位。

当进行摄影开始请求时，开始残留影像判断用读取，然后，反复进行预读取动作，以等待X线的曝光请求。

当在有无残留影像判断中判断为无残留影像时，请求进行X线的曝光。

·第2阶段：X线曝光时的读取动作

X线曝光时的读取动作，由紧邻该曝光之前的预读取动作和X线曝光时的读取动作的2个动作构成。

紧邻曝光之前的预读取动作，是指在产生了曝光请求后为，为了进行图像取得准备，而再次进行预读取动作，以便为X线曝光作好准备。在进行了紧邻曝光前的预读取动作并做好图像取得准备后，根据摄影控制器24的指示进行X线的曝光。

接着，在X线曝光后，开始读取光电变换元件80的信号电荷的动作。读取动作，仅在是否实际将信号读取上不同，基本的动作与预读取动作没有任何不同之处。

首先，在与光电变换元件阵列的某行(例如Lr1)对应的行选择布线Lr上施加Vgh，并将积累电荷信号输出到信号布线Lc1～4096。从列信号布线Lc1～4096的每1列同时读取4096个像素部分的信号。

接着，对不同的行选择布线Lr(例如Lr2)施加Vgh，并将积累电荷信号输出到信号布线Lc1～4096。从列信号布线Lc1～4096的每1列同时读取4096个像素量的信号。通过对4096条列信号布线依次反复进行该动作，读取所有的图像信息。

在上述动作中，各传感器的电荷积累时间，是从复位动作完成时、即使预读取时的TFT82截止时，到为接着进行电荷读取而使TFT82导通的时间。因此，在各行选择线上积累时间·时刻不同。

·第3阶段：X线图像读取后的校正用的预读取动作

在读取X线图像后，取得校正用图像。这是取得高像质图像所必需的校正数据，用于X线图像校正。基本的图像取得方法，除不使X线曝光这一点以外，与上述相同。电荷积累时间，在读取X线图像时和读取校正图像时相同。

图13中示出放射线摄影装置100的时序图。901表示对X线发生装置的摄影请求信号，902表示实际X线照射状态，903表示根据操作者21的指示从摄影控制器109对驱动器62发送的摄影请求信号，904表示X线检测器107的摄影就绪信号，905表示散射线消除机构(grid：栅)的驱动信号，906表示X线检测器107内的电源控制信号，907表示X线检测器的驱动状态(特别是从光检测器阵列读取电荷的动作)。908概念地表示图像数据的传送状态、图像处理及显示的状态。

说明图13中的残留影像判断用驱动。当按下X线发生装置曝光请求SW900时，驱动摄像装置驱动状态907，在空载驱动(idlingdriving)中，至少1个图像由与实际读取(actual read)相同的驱动来驱动，并用所得到的FPN图像，按后述的方法进行有无残留影像的判断。上述驱动与图12相同。

接着，以图13为中心说明X线检测器107的动作。

对图13中有检测器准备请求或摄影请求之前的时间进行说明。在有来自操作者21的检测器准备请求或摄影请求之前，如906所示，驱动器62在切断电源控制的状态下等待。具体地说，在图11中，由图中未示出的开关将行选择线Lr、列信号线Lc、偏压布线Lb的电位保持为同电位(特别是信号GND电平)，在光检测器阵列58上不施加偏压。进一步，可以通过将信号读取电路100、线选器92、偏压电源84或85的电源切断，将上述行选择线Lr、列信号线Lc、偏压布线Lb的电位保持在GND电位。

说明图13中的检测器准备请求或摄影请求。根据操作者对操作者接口116的摄影准备的请求指示(901第1次SW)，摄影控制器109，将X线发生器40转变为摄影就绪状态，并向X线检测器107发出进入摄影准备状态的指示。接收到指示的驱动器62，对X线检测器107施加偏压，并反复进行预读取Fi。请求指示，例如，是由曝光请求SW的第1次开关(通常是使球管开始向上转动(rotor up)等)对X线发生装置所发出的请求，或者是在X线检测器107因准备摄影而需要预定时间(几秒以上)时，用于开始进行X线检测器107的准备的指示。在这种情况下，操作者也可以不对X线检测器107有意识地发出摄影准备的请求指示。即，可以是这样：对操作者接口116输入被检测体信息、摄影信息等，摄影控制器109将其解释为检测器准备的请求指示，并使X线检测器107进入检测器准备状态。

用图14说明图13中的检测器准备状态。在检测器准备状态中，在光电变换模式下，为避免在预读取后在光检测部80逐渐积累暗电流而使电容器80b保持在饱和状态，按预定间隔反复进行预读取Fi。在下文中，将在虽然有来自该操作者21的摄影准备请求但尚未发出实际的X线曝光请求的期间所进行的驱动、即在检测器准备状态下按预定时间间隔T1反复进行预读取Fi的驱动称为“空载驱动”，将进行空载驱动的检测器准备状态的期间称为“空载驱动期间”。该空载驱动期间，由于在实际使用上未定义其继续到何种程度，为了尽量减少在光检测器阵列58(尤其是TFT82)上施加负载的读取动作，将T1设定得比通常的摄影动作时长，进行TFT82的接通时间比通常的读取驱动Fr短的空载专用预读取驱动Fi。

(FPN图像的均匀性判断处理)

在上述的一连串的摄影动作中，为了仅在必要时进行残留影像消除处理，必须进行上述第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理。

图2是本发明第1实施方式的第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理的流程图。另外，按照该流程图的程序存储在存储器111内，通过由CPU109执行该程序，可以执行基于该图的流程图的处理。

另外，第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断，还与对用于进行白校正的白图像内的残留影像有效性进行的判断相关。

另外，在下文中说明的均匀性判断处理，仅当操作了操作部116或其他指示装置并将放射线摄影装置100的动作模式设定为FPN图像的均匀性判断模式时方可进行。

根据以上的说明，首先必须进行白图像摄影。因此，操作者，对操作部116进行操作，并将放射线摄影装置100的动作模式设定为拍摄白图像的模式。当在步骤S201中接收到该模式的设定指示时，进行白图像的摄影。例如，可以通过使放射线发生装置103产生“线性的线量范围内的放射线”并借助于放射线球管101放射，由摄影部106对放射出的放射线进行摄影，从而完成白图像的摄影。

这时，还同样地取得用于对白图像进行FPN校正的FPN图像(第1FPN图像)。将第1FPN图像的数据与白图像的数据一起存储在存储器113内。

接着，由操作者输入患者信息、放射线摄影条件信息并根据这些信息对被检测体进行放射线摄影，因此，操作者对操作部116进行操作而将放射线摄影装置100的动作模式设定为放射线摄影模式，进一步，操作者用操作装置116输入上述患者信息、放射线摄影条件信息。当在步骤S202中，接收到该模式的设定指示时，接着将所输入的患者信息、放射线摄影条件信息存储在存储器111～113的任何一个内。

然后，在步骤S203中，通过上述的处理取得第2FPN图像。取得该第2FPN图像的触发(trigger)，优选的是在步骤S202的各信息的输入结束时。但也可以是为了使放射线发生装置103产生放射线而要设定的信息即放射线摄影条件信息的输入结束时，特别是，也可以是按下摄影按钮102时。

接着，在步骤S204中，进行第1FPN图像的均匀性的判断、第2FPN图像的均匀性判断处理。即，进行上述第1FPN图像中有无残留影像的判断处理、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理。关于步骤S204中的处理，将在后文中用图3详细说明。

然后，根据残留影像的有无，处理进行分支。当有残留影像时使处理进入步骤S206，无残留影像时使处理进入步骤S209。此外，当有残留影像时，即在步骤S206中，将表示该情况的消息显示在操作装置116的显示画面上。

图7是表示在操作装置116的显示画面上显示的、用于显示表示第1FPN图像或第2FPN图像中的残留影像的存在、不均匀性的警告的消息的画面的一例的图。

701表示显示画面。显示画面701显示在如上所述的操作装置116的显示画面上，但在操作装置116的显示画面上通常显示有按钮等，所以，既可以通过切换该按钮等的显示而显示图7所示的画面，也可以仍进行通常的显示并重新设置用于显示图7所示画面的区域。

在显示画面701上，与上述消息一起显示有用于通知所推荐的校正方法的信息710。当进行该校正时，由操作者指示“是”的按钮区域706。当不进行该校正时由操作者指示“否”的按钮区域705或“取消”的按钮区域704，从而，由CPU109根据所指示的区域进行处理。关于该校正处理，将在后文中说明。

另外，在显示画面701上，设置有显示第1FPN图像或第2FPN图像的区域，其中还显示残留影像的区域703。由此，操作者可以凭目视来确认残留影像及其位置，并可以判断是否进行残留影像的消除。

当有残留影像时，必须选择是否将残留影像消除。但是，当消除残留影像时，如上所述，在其处理上需花费时间，因而将丧失作为数字图像摄影装置的特征的即时性。此外，如果要立即进行摄影、或者残留影像量小、或者有残留影像的部位不是放射线图像中的关注区域、或者可以使摄影避开有残留影像的部位，则无需将残留影像消除。

因此，在步骤S206中，用图7中例示的画面来接收是否进行残留影像消除处理的指示。即，接收按钮区域704～706的任何一个的指示。

当输入了进行残留影像消除的指示信息时(在图7的画面中指示了按钮区域706时)，使处理进入步骤S207。而当输入了不进行残留影像消除的指示信息时(在图7的画面中指示了按钮区域704或705时)，使处理进入步骤S210。

在步骤S207中，选择用于进行残留影像消除的方法。这时可以将消除方法在操作装置116的显示画面上进行一览显示，用于该选择的一览提示方法并不是限定的方法。作为所提示的一览，包括采用光清除的方法、采用均匀大线量照射摄影的方法、采用白图像再摄影的方法等。

在本实施方式中，将不采用光清除的方法作为最好的模式，并将用后述的根据用于有无残留影像判断的图像进行分类的方法来消除残留影像的方法作为最好的模式。但并不限定于此。关于该残留影像消除方法的分类，将在后文中用图4进行说明。

在步骤S207中，接收由操作者用操作装置116输入的选择结果。

接着，在步骤S208中，根据在步骤S207中输入的选择结果、即残留影像的消除方法进行残留影像的消除，然后，使处理重新返回到步骤S204，再次进行有无残留影像的确认。

另一方面，当输入了不进行残留影像消除的指示信息时(在图7的画面中指示了按钮区域704或705时)，如上所述，使处理进入步骤S210，在操作装置116的显示画面上显示内容为“不消除残留影像，可进行摄影”的消息。

另一方面，如上所述，在步骤S204中，根据残留影像的有无使处理分成2路，当无残留影像时使处理进入步骤S209。

在步骤S209中，在操作装置116的显示画面上显示内容为“无残留影像，可进行摄影”的消息。然后，在步骤S211中，根据在(放射线摄影装置100的一连串动作)中所述的内容，开始被检测体的放射线图像的摄影处理。

接着，关于上述步骤S204中的处理、即第1FPN图像有无残留影像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理(第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断)，用表示该处理的流程图的图3进行更详细的说明。图3是表示第1实施方式的有无残留影像判断处理的流程图。

在步骤S301中，将在存储器113内存储的第1FPN图像及第2FPN图像都划分为多个矩形。关于该矩形的尺寸，例如，如果放大器IC按每128个像素而不同，则可以是与各放大器IC相当的尺寸，如果光电变换元件或荧光体的感度等输出值不均匀时，也可以采用128像素×64像素的尺寸，以使得特性在同一区域内不会有很大的差别。

但是，如果矩形的尺寸过小，则步骤S204中的计算将因此花费更多的时间，很容易在下一个步骤(步骤S302)中进行的统计量(在本实施方式中为平均值和标准偏差值)的计算结果产生误差。当尺寸过大时，存在例如由电源的差异等残留影像以外的原因而产生不均匀的可能性，所以必须注意尺寸的调整。

接着，在步骤S302中，求取矩形内的各像素值的平均值和标准偏差值。对第1FPN图像、第2FPN图像的每个矩形进行该处理。由此，可以对第1FPN图像、第2FPN图像的各个矩形求取平均值和标准偏差值。

然后，在步骤S303中，用对第1FPN图像的每个矩形求出的平均值来判断第1FPN图像中有无残留影像，而且，用对第2FPN图像的每个矩形求出的平均值、标准偏差值来判断第2FPN图像中有无残留影像，并判断第1FPN图像、第2FPN图像是否都有残留影像。当第1或第2FPN图像中含有残留影像时，将两个残留影像的区域进行比较。

更具体地说，如设第1矩形的第i个矩形内的各像素值的平均值为WAi、标准偏差为WSi、第2矩形的第i个矩形内的各像素值的平均值为GAi、标准偏差为GSi，则根据下式

A1i＝GAi/WAi

A2i＝GAi-WAi

E1i＝GSi/WSi

E2i＝GSi-WSi

求出A1i、A2i、E1i、E2i。然后，用所求出的值根据预定的比较式进行比较，从而，对该矩形进行“有残留影像”或“无残留影像”的判断。

掌握了有无残留影像后，该均匀性的阈值，对各个值设定为与人的可视极限相当的值，从而掌握有无残留影像。例如，如果“A2i＞0.5”且“1.0001＞A1i＞0.9999”且“1.1＞E1i＞0.9”且“E2i＞0.5”，则判断为在第1FPN图像中的第i个矩形、第2FPN图像中的第i个矩形内“有残留影像”。如此，可对第1FPN图像、第2FPN图像的每一个矩形判断有无残留影像。

该判断结果，作为数据按每个矩形记录在存储器111～113的任何一个内。

另外，这些比较式、例如“A2i＞0.5LSB或以上”或“1.0001＞A1i＞0.9999”等阈值，实际上凭人的视力是否能在摄影图像中看到残留影像，取决于由放射线摄影装置100摄取的放射线图像的S/N比、上述放射线摄影条件信息等。因此，上述阈值随上述条件而变化，而不是绝对的。关于像质的可视极限，例如，在F.L.VAN NES andM.A.BOUMAN“The effects of wavelength and luminance on visualmodulation transfer”等文献中已被模型化。

根据上述方法，当在第1FPN图像中被判断为“有残留影像”的矩形数至少为1时，判断为“第1FPN图像中有残留影像”。

另外，同样地，当第2FPN图像至少有个被判断为“有残留影像”的矩形时，则判断为“第2FPN图像中有残留影像”。另外，优选这样的结构：判断上述被判断为“有残留影像”的矩形的区域是否相互邻接，其连续的尺寸越大则警告的等级越高。同样地，优选的是，被判断为“有残留影像”的区域、或上述“A2i＞0.5LSB或以上”且“1.0001＞A1i＞0.9999”等指标，并不只是1级，而是可以分为多个等级，例如分为“报警”和“错误”。例如，如果是“A2i＞0.5LSB或以上”且“1.0001＞A1i＞0.9999”，则为“错误”。当为二者之一时、或“A2i＞0.2LSB或以上”且“1.00005＞A1i＞0.99995”时，优选的是，划分为“报警”。在上文中，在划分为各矩形后计算出平均值或标准偏差值。但是，当然也可以采用生成从第1FPN图像减去第2FPN图像后的图像并计算其平均值、标准偏差值的方法。

然后，当判断为第1FPN图像、第2FPN图像都没有残留影像时，使处理进入步骤S209，当判断为第1FPN图像和/或第2FPN图像中有残留影像时，使处理进入步骤S206。

通过如上所述的图3中示出的处理，可以判断FPN图像中有无残留影像。

接着，说明残留影像消除方法的分类。图4是表示残留影像消除方法的分类的图。进行残留影像消除的原因在于，在第1FPN图像或第2FPN图像的任何一个中存在有残留影像等不均匀性。

参照该图，当在步骤S204中判断为仅在第1FPN图像中有残留影像(有不均匀性)时，采用上述的白图像再摄影的方法将残留影像消除。或者，在图7的画面中，作为消息710而显示推荐采用白图像再摄影的方法。

另一方面，当在步骤S204中判断为仅在第2FPN图像中有残留影像(有不均匀性)时，采用上述的均匀大线量照射摄影方法、或增加休眠时间的方法将残留图像消除。或者，在图7的画面中，作为消息710，显示推荐采用白图像再摄影(white image re-radiography)的方法或增加休眠时间的方法。

另外，当判断为第1FPN图像、第2FPN图像都有残留影像(有不均匀性)时，将两残留影像的位置、量进行比较。首先，比较两残留影像的位置是否相同，当位置相同时，判断是否是不均匀量相等的残留影像量。作为不均匀量的阈值，也可以直接使用上述各式的阈值。但如上所述，可视极限的阈值随摄影条件或观察的亮度而变化。当上述的残留影像的位置、量不相等时，可采用上述的白图像再摄影的方法和上述的均匀大线量照射摄影方法(和休眠时间的增加)将残留影像消除。

图10是表示FPN残留影像(additive lag)对图像的影响的图。图10是取出了图像中的1个截面的曲线图。这里提到的所谓FPN残留影像(additive lag)，是指从X放射线检测器107输出的值在X线照射后只在所照射的区域上增大而产生的残留影像。作为原因，可以举出如上述图8所示的荧光体的余辉等。图10是为便于清楚图像轮廓(profile)而将该FPN残留影像量放大为500LSB的值后示出的模拟(simulation)图。(1)是摄影图像和白图像中在同一区域上具有相同量的FPN残留图像时的摄影图像和白图像的图像轮廓，(2)是仅在摄影图像中有FPN残留影像时的图像轮廓。考虑对(1)、(2)分别进行了白校正的情况。

白校正的方法，详见日本特开2001-351091，如设白图像的像素值为W、摄影图像的像素值为X，则白校正后的像素值以X/W*mean(X)来表示。通过将该情况和图10相比较可知，若如(1)所示在同一区域上具有相同量的FPN残留影像，则当摄影图像的线量与白图像的线量相同时，在白校正后没有显现残留影像。在(1)以外的情况下、在(2)的情况下，在白校正后显现出残留影像。就是说，除真正地限定为图10(1)的情况外，在白校正中FPN残留影像没有被校正。

图15用线图示出感度残留影像(multiplicative lag)和FPN残留影像(additive lag)的线量相关性。无残留影像时的线量对输出的关系表示为“original”。“FPN残留影像(additive lag)”，与线量无关而只是对输出值(像素值)乘以作为偏置(offset)的相同量。“感度残留影像(multiplicative lag)”，线量对输出的斜率与original时不同，感度升高了θa-θo。在本实施方式中，所判断的是FPN残留影像(additive lag)。从图15还可以看出，通过与上述白校正的式子相比较，当白图像的线量与摄影图像的线量相同时，在白校正后可以将残留影像消除。但是，这只在FPN残留影像在同一区域上具有相同量时发生。

图5、图6是补充说明有无残留影像的判断处理的图。在本实施方式的放射线摄影装置100中，为进行白校正，必须也进行白图像中是否存在残留影像的比较。为判断白校正后的图像中有无残留影像，只需观察第1FPN图像就足够了。

图5示出在第2FPN图像中有残留影像的情况。当假定残留影像量及位置都相同时，如(1)、(2)所示，存在第1FPN图像的有无残留影像的效果与放射线图像中的效果正相反的可能性。

而如图6所示，在第1FPN图像中无残留影像的情况下，在(1)、(2)的第2FPN图像中有残留影像时，在白校正后的图像中，也将产生残留影像。

根据在该图5、图6中所述的理由，为判断有无残留影像，不仅需要判断第2FPN图像，还必须将第2FPN图像与第1FPN图像比较地来判断。另外，上述残留影像是从图像中看到的影像，除此之外例如也可以是由外来磁性噪声等引起的不均匀性造成的。

另外，用于比较判断的FPN图像，不仅是在取得白图像时得到的FPN图像，也可以是例如验收时或出厂时取得的FPN图像。此外，该FPN图像并不限定于1个FPN图像，也可以是例如多个FPN图像的平均值，还可以采用多个FPN图像。

[第2实施方式]

说明采用FPN图像的边缘检测进行有无残留影像的判断的本实施方式。在本实施方式中，作为有无残留影像的判断方法，利用摄影图像前的FPN图像和白图像时的FPN图像进行边缘检测，从而进行有无残留影像的检测。

图9是表示本实施方式的第1FPN图像、第2FPN图像中有无残留影像的判断处理的流程图。按照该流程图的程序被存储在存储器111内，通过由CPU109执行该程序，可以执行基于该图的流程图的处理。这里示出了有无残留影像判断方法S204的采用边缘检测进行的流程图。

对图9的各步骤进行说明。首先，在S401中检测FPN图像的边缘。作为边缘检测的方法，例如，采用日本特开2001-307064中所述的方法即可。这是按边缘部周边的像素值的模式进行判别的方法。这里，是在X线图像中用于照射范围识别的边缘抽出方法，但在FPN图像中也一样。可是，在FPN图像中存在带有FPN噪声(Fixed PatternNoise：固定模式噪声)的可能性，所以最好在对FPN图像进行纵向平均、横向平均而校正了噪声后进行。此外，为校正FPN噪声，也可以采用以第1FPN图像和第2FPN图像的差图像进行边缘检测的方法。(在这种情况下，在后述的步骤S403中，可以从1个图像判断第1、第2FPN图像中的边缘是否是同一部分。)接着，在步骤S402中，判断第1、第2FPN图像有无边缘。在S403中判断第1、第2FPN图像的边缘部分是否是同一区域。是否是同一区域，根据边缘的斜率和位置来判断。当作为边缘形成原因的由残留影像的元图像的散射线引起的模糊不清或上述边缘抽取的计算误差的范围不同时，也可以通过观察图像与该图像的相减(subtraction)来判断是否是同一区域。然后，在S404中，根据第1、第2FPN图像内是否有同一边缘的判断，如有同一边缘，则显示为S209的“无残留影像，可进行摄影”并转入到摄影处理，如不是同一边缘，则在S206中决定是否将残留影像消除。

另外，残留影像量，由于留有前一图像的线量差，在透过区域(transparent region)和照射停止(irradiation stop)之间成为最大值的可能性大。就是说，在残留影像与前一图像的照射范围存在有关联性，所以也可以用前一图像的照射范围来判断在该部分是否有边缘。

另外，本实施方式的通过边缘检测进行判断的方法，也可以按补充第1实施方式的意义来使用。例如，当残留影像相对于图像平滑(smooth)时，在摄影图像上只留下暗影，所以在诊断上有可能不产生影响。可以认为在诊断上有影响的是在图像上有边缘的情况。就是说，在第1实施方式中，将前者判断为有残留影像。因此，也可以将采用本实施方式的结构用作对第1实施方式的补充。

当然，通过将记录了实现上述实施方式的功能的软件程序代码的记录媒体(或存储介质)提供给系统或装置，并由该系统或装置的计算机(CPU或MPU)读取并执行存储在记录媒体内的程序代码，也可以达到本发明的目的。在这种情况下，从记录媒体读取的程序代码本身可以实现上述实施方式的功能，因而记录了该程序代码的记录媒体也构成本发明。

另外，不仅通过由计算机执行所读取的程序代码，可以实现上述实施方式的功能，而且当然也包括由在计算机上运行的操作系统(OS)等根据该程序代码的指示，执行实际处理的一部分或全部，并通过该处理实现上述实施方式的功能的情况。

进一步，当然也包括在将从记录媒体读取的程序代码写入被插入到计算机内的功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元所具备的存储器后，由该功能扩展板或功能扩展单元所具有CPU等根据该程序代码的指示，执行实际处理的一部分或全部，并通过该处理实现上述实施方式的功能的情况。

在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以实现本发明的多种变形的实施例，并应理解为，除非在所附权利要求中另有规定，本发明并不限定于特定的实施例。

Claims (13)

1.一种放射线摄影装置，用于进行放射线摄影，其特征在于，包括：

取得装置，在放射线摄影前，取得在未照射放射线的状态下进行拍摄而取得的FPN图像；

判断装置，用上述FPN图像判断有无残留影像；以及

显示处理装置，当由上述判断装置判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

2.一种放射线摄影装置，用于进行放射线摄影，其特征在于，包括：

设定装置，设定基准图像摄影模式和放射线图像摄影模式的任一个；

第1取得装置，当由上述设定装置设定了上述基准图像摄影模式时，在未照射放射线的状态下拍摄而取得成为基准的第1FPN图像；

第2取得装置，当由上述设定装置设定了上述放射线图像摄影模式时，在进行上述放射线摄影前，在未照射放射线的状态下拍摄而取得第2FPN图像；

判断装置，用上述第1FPN图像、上述第2FPN图像判断有无残留影像；以及

显示处理装置，当由上述判断装置判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

3.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述基准图像摄影模式是白图像摄影模式。

4.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述基准图像摄影模式是出厂时或验收时的检查图像摄影模式。

5.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述判断装置，通过比较上述第1FPN图像、上述第2FPN图像，判断有无残留影像。

6.根据权利要求5所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述判断装置，用上述第1FPN图像和上述第2FPN图像的差图像，判断有无残留影像。

7.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述判断装置，包括计算构成上述第1FPN图像的各像素值的均匀性的第1计算装置或计算构成上述第2FPN图像的各像素值的均匀性的第2计算装置中的至少一个。

8.根据权利要求7所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述第1计算装置，包括

第1划分部，将上述第1FPN图像划分为多个矩形；以及

第1计算部，对将上述第1FPN图像划分后的每个矩形，求取矩形内的各像素值的平均值和标准差值；

根据上述第1计算部求出的平均值、标准差值满足预定条件的矩形数是否大于等于预定数，判断构成上述第1FPN图像的各像素值的均匀性。

9.根据权利要求7所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述第2计算装置，包括

第2划分部，将上述第2FPN图像划分为多个矩形；以及

第2计算部，对将上述第2FPN图像划分后的每个矩形，求取矩形内的平均值和标准差值；

根据上述第2计算部求出的平均值、标准差值满足预定条件的矩形数是否大于等于预定数，判断构成上述第2FPN图像的各像素值的均匀性。

10.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于，还包括：

提示装置，当由上述第1计算装置计算出构成上述第1FPN图像的各像素值不均匀时，或当由上述第2计算装置计算出构成上述第2FPN图像的各像素值不均匀时，提示表示该情况的信息。

11.根据权利要求1所述的放射线摄影装置，其特征在于：

上述判断装置，包括检测上述FPN图像的边缘的装置。

12.一种放射线摄影方法，用于进行放射线摄影，其特征在于，包括：

取得步骤，在放射线摄影前，取得在未照射放射线的状态下进行拍摄而取得的FPN图像；

判断步骤，用上述FPN图像判断有无残留影像；以及

显示处理步骤，当在上述判断步骤中判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

13.一种放射线摄影方法，用于进行放射线摄影，其特征在于：包括：

设定步骤，设定基准图像摄影模式和放射线图像摄影模式的任一种；

第1取得步骤，当在上述设定步骤中设定了上述基准图像摄影模式时，在未照射放射线的状态下拍摄而取得成为基准的第1FPN图像；

第2取得步骤，当在上述设定步骤中设定了上述放射线图像摄影模式时，在进行上述放射线摄影前，在未照射放射线的状态下拍摄而取得第2FPN图像；

判断步骤，用上述第1FPN图像、上述第2FPN图像判断有无残留影像；以及

显示处理步骤，当在上述判断步骤中判断为没有残留影像时，使显示装置显示可以进行拍摄。

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