CN101400303A - X射线图像诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明的X射线图像诊断装置，具备：利用在X射线产生部(1)不照射X射线时的X射线平面检测器(2)的输出来求出偏移补正数据的补正数据制作部(411)；基于上述制作的偏移补正数据来检出上述X射线平面检测器(2)的使用环境下的偏移补正数据的变动处于给定的范围外的像素的像素检出部(414)；对上述检出的像素的偏移补正数据进行给定的数据补正，将其向偏移补正部(413)输出的像素补正部(416)；以及显示由偏移补正部(413)把经上述数据补正的偏移补正数据从上述X射线图像数据中减去所得的图像数据的图像显示部。

Description

X射线图像诊断装置

技术领域

本发明涉及具备X射线平面检测器(FPD：Flat Panel Detector)的X射线图像诊断装置，特别是涉及FPD的偏移(オフセツト)补正的改良技术。

背景技术

X射线图像诊断装置是把被检测体的透过X射线由FPD变换输出为X射线图像数据，在监视器上显示该输出的X射线图像数据。

在FPD中，多个检测元件与X射线图像数据的各像素对应而按矩阵状配置，可通过开关元件来读出希望的像素。该检测元件具备随着X射线的入射而产生光的闪烁体(例如碘化铯)、把从该闪烁体输出的光信号变换成电荷的光电二极管、积蓄所变换的电荷的电容器。即，X射线图像数据的各像素与各自的检测元件的电容器中积蓄的电荷对应，因而驱动开关元件而读出与希望的像素对应的电荷，可得到X射线图像数据。

然而，在FPD中即使不照射X射线时，也会由于包含流动于检测元件的电路部分中的暗电流的偏移补正数据而在电容器中积蓄电荷，该积蓄的电荷是噪声成分，成为使X射线图像的画质劣化的主要原因之一。

该画质劣化的对策，如专利文献1中记载的，是从FPD所输出的摄影图像数据中减去该偏移补正数据。

专利文献1：特开2002-159481号公报

发明内容

发明打算解决的课题

然而，对于FPD的偏移补正数据而言，温度依赖性大，具体是由于来自电路部分自身的发热、检测器周边的温度变化，其电流量会发生变化。在该暗电流量的变化量比给定的阈值大的情况下，以前的偏移补正有时不能对应，这是未解决的问题。

本发明的目的在于提供在FPD中的偏移补正数据的变化量比给定的阈值大的情况下，也能获得良好的画质的X射线图像诊断装置。

用于解决课题的方案

本发明的X射线图像诊断装置，具备：向被检测体照射X射线的X射线产生单元；与上述X射线产生单元相对配置，把上述被检测体的透过X射线作为X射线图像数据而变换输出的X射线平面检测器；利用在上述X射线产生单元不照射X射线时的上述X射线平面检测器的输出来求出偏移补正数据的补正数据制作单元；以及从上述X射线图像数据中减去上述偏移补正数据的偏移补正单元，其特征在于，具备：基于上述制作的偏移补正数据来检出上述X射线平面检测器的使用环境下的偏移补正数据的变动处于给定的范围外的像素的像素检出单元；对上述检出的像素的偏移补正数据进行给定的数据补正，将其向上述偏移补正单元输出的像素补正单元；以及显示把经上述数据补正的偏移补正数据由上述偏移补正单元从上述X射线图像数据中减去所得的图像数据的图像显示部。

发明效果

根据本发明，能提供在FPD中的偏移补正数据的变化量比给定的阈值大的情况下，也能获得良好的画质的X射线图像诊断装置。

附图说明

[图1]本发明的实施方式1的功能框图。

[图2]表示图1中的动作次序的流程图。

[图3]表示摄影图像中的3×3像素的区域的模式说明图和表示该区域中的3个像素的亮度值的偏差的坐标图。

[图4]表示本发明的实施方式2的功能框图。

[图5]表示图4中的动作次序的流程图。

[图6]表示实施方式3中的动作次序的流程图。

符号说明

1…X射线产生部，2…X射线平面检测器(FPD)，3…操作面板部，4…图像处理装置，5…图像显示部，P…被检测体。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

<装置构成>

本发明的实施方式1的X射线图像诊断装置，如图1所示，具备X射线产生部1、与X射线产生部1相对配置的FPD2、X射线图像诊断装置的操作者的操作室中设置的操作面板部3、与X射线产生部1到操作面板部3的各构成要素连接的图像处理装置4、与图像处理装置4连接的图像显示部5。

X射线产生部1具有产生X射线的X射线管和按只在该产生了的X射线的照射范围内照射X射线的方式来遮蔽该照射范围外的X射线的X射线光阑。FPD2与X射线产生单元1相对配置，通过从X射线产生部1照射的X射线的入射，把该入射X射线作为X射线图像数据来变换输出。摄影时，被检测体P位于X射线产生部1和FPD2之间，从X射线产生部1照射的X射线透过被检测体P，该透过X射线入射到FPD2而得到X射线图像。该摄影所必要的摄影条件(管电压、管电流时间积等)由操作者从操作面板部3输入设定。从FPD2变换输出的X射线图像数据一次存储在图像处理装置4内的图像数据存储单元410中。该存储单元410当然存储被检测体P的摄影图像，而且也存储后述的偏移图像。并且，利用从该存储单元410读出的X射线图像数据，由图像处理装置4进行各种图像处理，该图像处理后的X射线图像显示在显示器等图像显示部5上。

该图像处理装置4具备补正数据制作部411、与补正数据制作部411连接的补正数据存储部412、与补正数据存储部412连接的偏移补正部413。

补正数据制作部411制作用于根据FPD2的暗电流量进行偏移补正的补正数据。该暗电流量的读出是通过取得多枚在被检测体P不存在且不照射X射线的状态下的图像(偏移图像)来进行的。该偏移图像的取得在非摄影时的适当时机进行。并且，把该多枚偏移图像的平均图像作为补正数据。

补正数据存储部412存储由补正数据制作部411制作的补正数据。补正数据存储部412中的补正数据为反映温度等装置的使用环境的变化而适当更新。

偏移补正部413通过从被检测体P的摄影图像中减去补正数据来进行偏移补正处理。

再有，该图像处理装置4还具备与图像数据存储部410连接的变动像素检出部414、与变动像素检出部414连接的位置信息存储部415、与偏移补正部413及位置信息存储部415连接的变动像素补正部416。

变动像素检出部414检出暗电流量的变动量大的变动像素。在这里，是通过比较紧接摄影之前的偏移图像的各像素值和其以前取得的多枚偏移图像的平均图像中的各像素值来进行变动像素的检出。例如，在紧接摄影之前的偏移图像的像素值对平均图像的像素值有10％以上的差异的情况下，把该像素判断为变动像素。

位置信息存储部415存储判断为变动像素的像素的位置信息。FPD2的各像素按平面坐标状排列，因而把各像素的坐标作为位置信息来存储即可。

变动像素补正部416对变动像素的输出进行下一补正。在这里，是对于进行了偏移补正的暗电流补正图像，进行把以变动像素为中心的3×3像素的区域中的非变动像素的平均像素值作为变动像素的像素值的补正。

此外，图像处理装置4具备与变动像素补正部416连接的增益补正部417、与增益补正部417连接的缺陷像素补正部418、与缺陷像素补正部418连接的缺陷像素信息存储部419。

增益补正部417基于FPD2的预先规定的灵敏度特性数据来补正X射线的入射线量和FPD2的各像素的输出值的关系。

缺陷像素补正部418基于缺陷像素信息存储部419中存储的缺陷像素的位置信息来补正该缺陷像素的输出。例如，对于增益补正处理后的图像数据，进行把以缺陷像素为中心的3×3像素的区域中的非缺陷像素的平均像素值作为缺陷像素的像素值的补正。

<处理次序>

基于图2的流程图来说明在这样的装置中，检出变动像素，对该像素的输出值进行恰当补正的次序。另外，装置的各部分参照图1。另外，图像处理装置4统一控制整个X射线图像诊断装置。

图像处理装置4在被检测体P的摄影之前取得多枚偏移图像，把该图像存储在图像数据存储部410中(步骤S1)。

图像处理装置4利用图像数据存储部410中存储的偏移图像，通过变动像素检出部414检出变动像素。具体是把偏移图像中的紧接摄影之前的偏移图像的像素值与把其以前的多枚偏移图像平均化所得图像的像素值(阈值)进行比较来检出变动像素。在这里，如果紧接摄影之前的偏移图像的像素值比阈值大10％以上则判断为变动像素(步骤S2)。

图像处理装置4，如果变动像素被检出，就把该像素的位置信息存储在位置信息存储部415中(步骤S3)。

图像处理装置4基于操作者的操作而对被检测体P进行摄影，取得该摄影图像，把该摄影图像存储在图像数据存储部410中(步骤S4)。

图像处理装置4从补正数据存储部412中读出偏移补正数据，由偏移补正单元413从摄影图像中减去补正数据而进行偏移补正处理(步骤S5)。

图像处理装置4利用变动像素补正部416来补正进行了偏移处理的暗电流补正图像的变动像素的像素值(步骤S6)。

具体是读出位置信息存储单元415中存储的变动像素的位置信息，进行把以该变动像素为中心的3×3像素的区域中的非变动像素的平均像素值作为变动像素的像素值的补正。

变动像素的补正如下，首先，图像处理装置4判断位置信息存储部415中是否存储着变动像素的位置信息，如果有位置信息则对与该位置信息对应的像素的输出值进行变动像素补正处理。还有，图像处理装置4，如果没有位置信息，则不进行变动像素补正处理。

进行该变动像素补正处理之后，图像处理装置4利用增益补正部417进行增益补正处理(步骤S7)。而且，利用缺陷像素补正部418对增益补正处理后的增益补正图像进行缺陷像素补正处理(步骤S8)。并且，图像处理装置4把该进行了补正处理的图像显示于图像显示部(步骤S9)。另外，步骤S7、S8是根据需要来进行的，在作为顺序已经进行的情况下可以舍弃，也可以进行步骤S6(变动像素补正处理)后的步骤S9(图像显示)。

如以上说明的，根据本实施方式1，确定暗电流的变动量大的像素，对该像素的像素值进行变动像素补正部416所做的给定的补正，从而即使在X射线平面检测器2中的暗电流量的变动大的情况下，也能得到良好的画质。

(变形例1)

在上述实施方式1中，是通过比较紧接摄影之前的偏移图像的各像素值和其以前取得的多枚偏移图像的平均图像中的各像素值来进行变动像素的检出，不过，也可以改为把与摄影图像的给定区域中的平均像素值偏离一定幅度以上的像素值的像素判断为变动像素。

图3(A)表示摄影图像中的3×3像素所在的区域。图3(B)表示该区域中的纵、横、斜中的任一像素群的像素值。如这些图所示，如果一部分像素是变动像素(图3(A)的影线所示)，则其输出值比其他正常像素的大，所以能检出变动像素。例如，可以列举把与横的一列上排列的3个像素的平均像素值存在20％以上的差异的像素判断为变动像素。FPD的像素，例如是约0.15mm见方程度的大小，虽然摄影图像中有亮度值(像素值)高的部分和低的部分，但是邻接的像素的像素值有很大差异的情况不多，通过比较邻接的像素的像素值就能检测变动像素。

(实施方式2)

其次，在特定的像素以给定次数以上被判断为变动像素的情况下，把该变动像素判断为缺陷像素，基于图4、图5来说明对缺陷像素的输出进行给定的补正的实施方式。

<装置构成>

在本实施方式中，如图4所示，在实施方式1的构成中附加了计数器单元420和缺陷像素追加单元421，这是主要的不同点，其他构成与实施方式1一样。计数器单元420与变动像素检出部414及位置信息存储部415连接，缺陷像素追加单元421与位置信息存储部415及缺陷像素信息存储部419连接。以下，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

计数器部420对于由变动像素检出部414把各像素判断为变动像素的次数进行计数。在这里，由计数器单元420对于从本发明装置开始使用时起由变动像素检出部414判断为变动像素的累积次数进行计数。此外，也可以是在一定期间内对于由变动像素检出部414判断为变动像素的累积次数进行计数。

并且，计数器部420让位置信息存储部415存储其计数数。即，本方式的位置信息存储部415还兼有计数器部420的计数数存储功能。

另一方面，缺陷像素追加部421把计数器部420中的计数数超过给定的阈值的像素判断为缺陷像素，让缺陷像素信息存储部419存储该缺陷像素的位置信息。在这里，把计数器单元420的计数数为100以上的像素判断为缺陷像素。

此外，在本实施方式2中，变动像素检出部414所涉及的变动像素的检出手法与实施方式1不同。在这里，是把摄影图像中的像素值与该摄影图像中的特定区域中的像素值的平均值进行比较，找到与该平均值偏离一定的阈值以上的像素值的像素，从而检出变动像素。更具体的是，把具有与3×3像素的区域中的平均像素值偏离其20％以上的像素值的像素判断为变动像素。

<处理次序>

基于图5的流程图来说明在这样的装置中，检出变动像素，对该像素的输出值进行恰当补正的次序。另外，装置的各部分参照图4。

首先，图像处理装置4取得摄影图像(步骤S11)。其次，图像处理装置4利用变动像素检出单元414把摄影图像中的像素值与该摄影图像的特定区域中的像素值的平均值进行比较，检出变动像素(步骤S12)。

此时，图像处理装置4对于判断为变动像素的像素，把该像素的位置信息、判断为变动像素的次数存储在位置信息存储部415中(步骤S13)。

图像处理装置4对于判断为变动像素的像素及未判断为变动像素的像素，进行计数器部420所涉及的计数数是否为阈值以上的判断(步骤S14)。例如，图像处理装置4在该判断中判断为计数数为100次以上的像素是缺陷像素，在缺陷像素追加部421中追加其位置信息，把该追加的信息存储在缺陷像素信息存储部419中(步骤S15)。

其次，图像处理装置4让偏移补正部413对全部像素进行偏移补正(步骤S16)。接着，图像处理装置4利用变动像素补正部416对变动像素进行变动像素补正处理(步骤S17)。此时，图像处理装置4对于变动像素中的判断为追加的缺陷像素的像素的输出值省略变动像素补正处理。该变动像素补正处理的内容与实施方式1中的次序一样。并且，对变动像素补正处理后的图像数据进行增益补正处理(步骤S18)。该处理内容也与实施方式1中的次序一样。

此后，图像处理装置4对增益处理图像进行缺陷像素补正处理(步骤S19)。在这里，当然对于与初期在缺陷像素信息存储单元中存储的位置信息对应的像素，而且对于后来的从变动像素中判断为缺陷像素的像素的输出也可进行缺陷像素补正的处理。该处理内容与实施方式1中的次序一样。

然后，图像处理装置4利用显示部5显示图像处理后的图像(步骤S20)。

如以上说明了的，根据本实施方式2，把变动像素中的判断为变动像素的次数多的像素作为缺陷像素来对待，从而能正确检出后来产生的缺陷像素。并且，对该检出的缺陷像素的输出值进行给定的补正，从而即使有暗电流量不稳定的像素也能得到恰当的图像。

(实施方式3)

说明图像处理装置4在不对被检测体进行摄影时收集一定数的偏移图像，根据这些偏移图像进行变动像素的检出及缺陷像素的检出的实施方式3。

<装置构成>

本方式的装置构成与图4一样。但是，这里的变动像素检出单元414把偏移图像中的像素值与该偏移图像的特定区域中的像素值的平均值进行比较，找到与该平均值偏离一定的值以上的像素值的像素，从而检出变动像素。更具体的是，把具有与3×3像素的区域中的平均像素值存在其20％以上的差异的像素值的像素判断为变动像素。

<处理次序>

基于图6来说明该装置的处理次序。

首先，图像处理装置在不进行夜间等摄影的时间段取得偏移图像(步骤S31)。图像处理装置4记录其枚数，持续进行偏移图像的取得，直到合计枚数成为100枚(步骤S32)。其次，图像处理装置4利用变动像素检出部414把各偏移图像的像素值与同图像的3×3像素的区域中的平均像素值进行比较，把具有与平均像素值存在20％以上差异的像素值的像素判断为变动像素(步骤S33)。图像处理装置4对于判断为变动像素的像素，把该像素的位置信息、判断为变动像素的次数存储在位置信息存储部415中(步骤S34)。

其次，图像处理装置4对于判断为变动像素的像素及未判断为变动像素的像素，在全部100枚图像中把成为变动像素的像素判断为缺陷像素(步骤S35)。图像处理装置4对于判断为缺陷像素的像素，把其位置信息存储在缺陷像素位置信息存储部419中(步骤S36)。

并且，在实际对被检测体进行摄影时，图像处理装置4对通过以上动作而检出的变动像素、缺陷像素进行与实施方式2一样的补正处理(步骤S16～S20)。

根据本实施方式，在非摄影时取得偏移图像，从而能有效地进行变动像素、缺陷像素的检出。

还有，偏移补正的对象不限于FPD2的暗电流量，而是包括FPD2的使用温度、电路结构所涉及的热分布、环境温度及湿度、冷却器的安装等与FPD2的X射线非照射时的噪声成分的变动关联的所有条件、因素。

另外，以本方式取得的偏移图像也可以不是时间上连续的偏移图像。例如，也可以是每天收集的偏移图像。

此外，本发明也可以是把上述各说明的一部分构成适当地加以组合，在不超出其主旨的范围内可以有各种变形。

工业实用性

本发明的X射线图像诊断装置可适用于X射线图像的摄影。特别是，本发明当然可适用于一般摄影用X射线装置，而且也可适用于透视摄影用X射线装置。

Claims (15)

1.一种X射线图像诊断装置，具备：

向被检测体照射X射线的X射线产生单元；

与上述X射线产生单元相对配置，把上述被检测体的透过X射线作为X射线图像数据而变换输出的X射线平面检测器；

利用在上述X射线产生单元不照射X射线时的上述X射线平面检测器的输出来求出偏移补正数据的补正数据制作单元；以及

从上述X射线图像数据中减去上述偏移补正数据的偏移补正单元，

其特征在于，具备：

基于上述制作的偏移补正数据来检出上述X射线平面检测器的使用环境下的偏移补正数据的变动处于给定的范围外的像素的像素检出单元；

对上述检出的像素的偏移补正数据进行给定的数据补正，将其向上述偏移补正单元输出的像素补正单元；以及

显示把经上述数据补正的偏移补正数据由上述偏移补正单元从上述X射线图像数据中减去所得的图像数据的图像显示部。

2.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，

上述像素检出单元把上述X射线平面检测器的暗电流量有变动的像素作为变动像素来检出，

上述像素补正单元对上述检出的变动像素进行补正。

3.根据权利要求2所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素补正单元算出上述暗电流量的变动量，把该变动量为给定值以上的像素判断为变动像素，输出该像素的位置信息。

4.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元把表示紧接摄影之前的偏移补正数据的偏移图像的像素值与其之前取得的多枚偏移图像的算术平均图像的像素值进行比较，检出偏移补正数据的变动量。

5.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元把表示紧接摄影之前的偏移补正数据的偏移图像的像素值与该偏移图像中的特定区域的像素值进行比较，检出偏移补正数据的变动量。

6.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元把摄影图像中的像素值与该摄影图像的特定区域中的像素值的平均值进行比较，检出暗电流量的变动量。

7.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元把未由上述偏移补正单元进行补正的暗电流补正图像中的像素值与该暗电流补正图像的特定区域中的像素值的平均值进行比较，检出偏移补正的变动量。

8.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元把进行了增益补正的增益补正图像中的像素值与该增益补正图像的特定区域中的像素值的平均值进行比较，检出暗电流量的变动量。

9.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，还具备：

判断上述变动像素的偏移补正数据的变动状态是否稳定的稳定性判断单元；

在由稳定性判断单元判断为不稳定的情况下，把该变动像素的位置信息作为缺陷像素的位置信息来追加的缺陷像素信息追加单元；

基于该追加的位置信息对缺陷像素的输出进行作为缺陷像素的补正的缺陷像素补正单元。

10.根据权利要求9所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，

上述稳定性判断单元是测量、记录由上述变动像素检出单元判断为变动像素的次数或者由变动像素补正单元作为变动像素进行补正的次数的计数器单元，

上述缺陷像素信息追加单元在由计数器单元测量到的次数为给定值以上的情况下，把该变动像素判断为缺陷像素，让缺陷像素信息存储单元存储其位置信息。

11.根据权利要求1所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述像素检出单元在进行被检测体的摄影时以外，检出变动像素。

12.一种X射线图像诊断装置，其特征在于，具备：

利用X射线平面检测器的暗电流量来求出偏移补正数据的补正数据制作单元；

检出上述X射线平面检测器的暗电流量有变动的像素的变动像素检出单元；

存储上述检出的变动像素的位置信息的位置信息存储单元；

由X射线产生单元向被检测体照射X射线，与上述X射线产生单元相对配置，把上述被检测体的透过X射线作为X射线图像数由X射线平面检测器进行变换输出，从而取得X射线图像数据，存储该取得的X射线图像数据的图像数据存储单元；

从上述存储的X射线图像数据中减去由上述补正数据制作单元制作的偏移补正数据的偏移补正单元；

对上述检出的变动像素进行补正的变动像素补正单元；以及

把上述补正的像素作为X射线图像数据来显示的图像显示部。

13.根据权利要求12所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，还具备：

判断上述变动像素的暗电流量的变动状态是否稳定的稳定性判断单元；

在由稳定性判断单元判断为不稳定的情况下，把该变动像素的位置信息作为缺陷像素的位置信息来追加的缺陷像素信息追加单元；

基于该追加的位置信息对缺陷像素的输出进行作为缺陷像素的补正的缺陷像素补正单元。

14.根据权利要求13所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，

上述稳定性判断单元是测量、记录由上述变动像素检出单元判断为变动像素的次数或者由变动像素补正单元作为变动像素进行补正的次数的计数器单元，

上述缺陷像素信息追加单元在由计数器单元测量到的次数为给定值以上的情况下，把该变动像素判断为缺陷像素，让缺陷像素信息存储单元存储其位置信息。

15.根据权利要求12所述的X射线图像诊断装置，其特征在于，上述变动像素检出单元在进行被检测体的摄影时以外，检出变动像素。

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