CN102342840A - X射线成像装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X射线成像装置和测量方法。一种获得X射线图像的X射线成像装置，该装置包括：成像单元，包括适于将由根据操作指令输出或停止X射线的X射线成像装置产生的X射线转换成图像信号的多个检测元件；和获得单元，适于基于从成像单元输出的图像信号获得X射线产生装置的操作开始定时并且获得对于X射线产生装置的操作指令的定时与操作开始定时之间的差值。

Description

X射线成像装置和测量方法

技术领域

本发明涉及X射线成像装置和测量方法，更具体地，涉及用于测量与X射线输出操作相关联的延迟的技术。

背景技术

已知一种X射线成像装置，该X射线成像装置使用包括由作为在玻璃基板上沉积和形成的材料的非晶硅和多晶硅形成的TFT和检测元件的二维阵列的平板检测器。这种装置具有不同的类型，但是一般被配置为使得当X射线入射到平板检测器上时，荧光体将X射线波长转换成可见光。检测元件将转换的光转换成电荷并且存储电荷。当对于每一行接通TFT时，存储于平板检测器中的电荷被顺序读取并被转换成像素值。通过使用这种平板检测器，X射线成像装置根据透过设置在发射X射线的X射线产生装置(X射线源)与平板检测器之间的物体的X射线在平板检测器上的强度分布产生图像。

最近，开发了能够捕获运动图像以及静止图像的平板检测器。

当捕获运动图像(通过以高速重复捕获静止图像来执行)时，以下因素可能影响运动图像的质量：

·X射线产生装置接收到表示X射线曝光的信号的定时和X射线产生装置根据该信号开始X射线曝光的定时之间的差值(X射线曝光开始延迟时间)，和

·X射线产生装置接收到表示X射线曝光何时停止的信号的定时和X射线产生装置根据该信号停止X射线曝光的定时之间的差值(X射线曝光停止延迟时间)。

将参照图7～9描述这一点。图7是示出运动图像捕获模式中的X射线曝光信号、X射线强度和读取之间的关系的时序图。

平板检测器交替地重复存储和读取源自X射线曝光的电荷。参照图7，“读取”表示从平板检测器读取电荷的时段，“Hi”表示读取电荷的时段，“Lo”表示不读取电荷的时段(在图7所示的情况下存储电荷)。

当通过读取电荷捕获图像时，一般执行偏移校正。对于包括平板检测器的运动图像捕获装置执行偏移校正和驱动的技术是已知的(日本专利公开No.2002-301053)。图7示出当通过每次X射线曝光读取电荷两次并且从X射线曝光之后读取的图像减去在没有X射线曝光的情况下读取的图像来产生X射线图像时的时序图。

参照图7，“X射线曝光信号”表示供给到X射线产生装置的X射线曝光信号的转变，X射线曝光信号的Hi时段表示X射线曝光，信号的Lo时段表示X射线曝光的停止。X射线产生装置(未示出)在X射线曝光信号变为Hi时开始X射线曝光，并在X射线曝光信号变为Lo时停止X射线曝光。从X射线曝光信号变为Hi的瞬时到X射线曝光实际开始的瞬时花费一定的时间(X射线曝光开始延迟时间)。从X射线曝光信号变为Lo的瞬时到X射线曝光实际停止的瞬时也花费一定的时间(X射线曝光停止延迟时间)。参照图7，“X射线强度”表示实际从X射线产生装置输出的X射线的强度的转变。参照图7，附图标记Ta表示X射线曝光开始延迟时间；Tb表示X射线曝光停止延迟时间。另外，在电荷的存储期间执行X射线曝光。

如果运动图像捕获的帧速率较高，那么X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间的大小相对于帧间隔变大。图8是示出运动图像捕获模式中的帧速率较高时的X射线曝光信号、X射线强度和读取的时序图。

当运动图像捕获的帧速度增加时，由于电荷读取时间是恒定的，因此电荷存储时段减小。由于X射线曝光伴随有X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间，因此实际的X射线曝光可能与电荷的读取重叠。参照图8，阴影部分表示实际X射线曝光与电荷读取重叠的部分。附图标记Tc表示重叠时间。

一般需要发射预定剂量的X射线来捕获X射线图像。因此，如果X射线曝光与电荷读取重叠，那么，由于发射的X射线的强度不反映在存储的电荷中，因此，X射线图像的质量劣化。

为了发射预定剂量的X射线，可以构想确保X射线曝光信号被设定为Hi的预定时段或者缩短X射线曝光信号的“Hi”时段并且增加X射线产生装置的X射线管电流或X射线管电压。在后一种情况中，X射线产生装置中的X射线管电流的增加将导致成本的增加，而X射线管电压的过量增加将导致捕获的X射线图像的对比度的降低。出于这种原因，为了发射预定剂量的X射线，一般使用确保X射线曝光信号被设定为Hi的预定时段的技术。在这种情况下，为了增加运动图像捕获中的帧速率，必须使从电荷读取的结束到X射线曝光的开始的时间间隔和从X射线曝光的结束到电荷读取的开始的时间间隔最小化。

图9是示出当X射线曝光与电荷读取结束同时地开始并且电荷读取与X射线曝光结束同时地开始时的X射线曝光信号、X射线强度和读取之间的关系的时序图。

参照图9，预先测量X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb。在比电荷读取结束的定时早Ta的测量时间上，X射线曝光信号被设定为Hi。另外，在比电荷读取开始的定时早Tb的测量时间上，X射线曝光信号被设定为Lo。执行该控制可以使帧速率最大化而不使实际的X射线曝光时段与电荷读取时段重叠。

一般地，平板检测器可根据要成像的区域或成像目的与各种类型的X射线发生器连接。但是，不同的X射线发生器的X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间不同。出于这种原因，必须预先对于要使用的每个装置测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。

日本专利公开No.62-276798公开了用于测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间并且通过校正测量的延迟时间来校正X射线曝光开始定时和X射线曝光停止定时的配置。另外，日本专利公开No.2004-166728公开了与平板检测器不同的X射线检测器被设置在平板检测器外部以测量读取定时的配置。

关于在日本专利公开No.62-276798中公开的配置，没有描述测量X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb的特定技术。一般必须另外准备用于测量实际的X射线强度的X射线检测器并且通过示波器等测量来自X射线检测器的输出和X射线曝光信号和读取信号。该测量需要大量的时间和劳动。

另外，在日本专利公开No.2004-166728中公开的配置需要平板检测器外部的附加的X射线检测器来测量X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb，并因此具有高成本的问题。

发明内容

考虑以上问题提出了本发明，并且，本发明旨在提供一种在不提供任何特殊配置的情况下以低成本容易地测量在X射线曝光的开始和停止时出现的延迟时间的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种获得X射线图像的X射线成像装置，该装置包括：成像单元，包括适于将由根据操作指令输出或停止X射线的X射线产生装置产生的X射线转换成图像信号的多个检测元件；和获得单元，适于基于从成像单元输出的图像信号获得X射线产生装置的操作开始定时并且获得对于X射线产生装置的操作指令的定时与操作开始定时之间的差值。

根据本发明的另一方面，提供一种由获得X射线图像的X射线成像装置测量X射线曝光的延迟时间的方法，该方法包括以下的步骤：使X射线产生装置根据操作信号改变X射线输出状态；顺序地从适于将X射线转换成图像信号的成像单元读取图像信号；和通过分析图像信号来测量产生装置的操作相对于操作信号的延迟。

根据(参照附图)对示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得十分明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的X射线成像装置的配置的示意性框图；

图2是示出根据本发明的实施例的平板检测器的配置的示意性平面图；

图3、图4、图5和图6是根据本发明的实施例的用于测量X射线曝光延迟时间的时序图；以及

图7、图8和图9是与运动图像捕获中的X射线曝光和电荷读取相关联的时序图。

具体实施方式

以下参照附图详细描述本发明的实施例。

(X射线成像装置的配置)

图1是根据本实施例的X射线成像装置的示意性框图。附图标记101表示控制X射线曝光的X射线发生器；102表示发射X射线的X射线管102；100表示被检物体(要被成像的物体)；103表示用于检测透过物体100的X射线的平板检测器；104表示用于显示从平板检测器103读取的X射线图像的显示单元；105表示控制整个X射线成像装置的控制单元。

控制单元105通过X射线曝光信号与X射线发生器101连接。当控制单元105控制X射线曝光信号(变为Hi或Lo)时，X射线发生器101开始或停止X射线曝光。控制单元105执行控制，以在静止图像捕获模式中执行一次X射线曝光，并且在运动图像捕获模式中以脉冲的方式连续发射X射线。注意，当测量X射线曝光中的延迟时间时，在没有作为要被成像的物体的被检物体的情况下执行成像。

控制单元105通过读取开始信号与平板检测器103连接，并且控制读取开始信号(变为Hi或Lo)以使得平板检测器103开始读取。控制单元105还通过MODE(模式)信号线与平板检测器103连接，并且控制MODE信号线(变为Hi或Lo)，以在静止图像捕获模式和运动图像捕获模式之间切换。在本实施例中，对于每一行接通平板检测器103的栅极线将顺序地从平板检测器103读取电荷。以这种方式，该实施例通过对于每一行从构成平板检测器的检测元件读取电荷获得图像。与电荷读取相关联的扫描速度是恒定的，并且被预先获知。

另外，控制单元105包括控制X射线曝光定时和平板检测器103的读取定时的定时控制单元106。定时控制单元106一般执行控制以在平板检测器103的存储时段期间执行X射线曝光。当测量X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb时，特别地，定时控制单元106控制X射线发生器101以在平板检测器103的读取操作期间开始和停止X射线曝光。

控制单元105还包括通过分析在平板检测器103的读取操作期间由X射线曝光获得的图像来测量与X射线曝光相关联的延迟时间的延迟时间测量单元(X射线曝光延迟时间测量单元)107。延迟时间测量单元107包括开始延迟测量单元(X射线曝光开始延迟时间测量单元)108和停止延迟测量单元(X射线曝光停止延迟时间测量单元)109。开始延迟测量单元108测量从输入表示X射线曝光的信号的瞬时到实际发射X射线的瞬时的X射线曝光开始延迟时间。停止延迟测量单元109测量从输入表示X射线曝光的停止的信号的瞬时到X射线曝光实际停止的瞬时的X射线曝光停止延迟时间。如后面将描述的那样，本实施例基于在通过发射均匀的X射线并且以恒定的速度执行扫描而获得的图像中存在像素值的变化的区域和在该图像中不存在像素值的变化的区域之间的边界的位置和与电荷读取相关联的扫描速度来测量X射线曝光的延迟时间。

(平板检测器的配置)

图2是平板检测器103的示意性平面图。图2中的平板检测器103具有以矩阵的形式设置用于将接收的X射线信号转换成电荷的检测元件的配置。实践中，检测元件的数量约为2000×2000。通过检测元件从X射线信号转换的电荷分别被存储于相应的电容器中。

参照图2，沿纸面的纵向设定X轴。假定在本实施例中检测元件的读取顺序与X坐标增加的方向(在本实施例中为向下方向)一致。另外，X1表示平板检测器103的最上面的行的坐标，X6表示最下面的行的坐标。坐标X2～X5是坐标X1和X6之间的坐标。该实施例以恒定的速度逐行地从构成平板检测器的检测元件读取电荷。坐标X2和X4分别与X射线曝光信号的前缘和后缘的位置相对应，并且，坐标X3和X5分别与实际的X射线曝光的开始和结束时间点的位置相对应。在该实施例中，由于时间T1、T2、T4和T6被预先确定，因此能够计算X1、X2、X4和X6的值并且预先将它们设定在装置中。但是，注意，能够根据X射线曝光信号的切换的定时对于X射线曝光延迟的每次测量计算X1、X2、X4和X6的值。

竖线110表示平板检测器103中的检测像素值的位置。图2中的竖线110的位置是便于理解描述的例子，并且不限于该例子。

(运动图像捕获模式中的X射线曝光)

图3是示出当在运动图像捕获模式中执行一次X射线曝光时的X射线曝光信号、X射线强度、读取开始信号、电荷读取和读取像素值的随时间转变的时序图。时间T1～T6与读取图2所示的平板检测器103的X坐标X1～X6的时间对应。

参照图3，定时控制单元106在时间T1将读取开始信号设定为Hi，并且在电荷读取期间将X射线曝光信号设定为Hi。当输入的读取开始信号被设定为Hi时，平板检测器103开始读取电荷。当输入的X射线曝光信号被设定为Hi时，X射线发生器101控制X射线管102发射X射线。另外，定时控制单元106在经过预定时间之后(在图3所示的情况中为在时间T1和T2之间)将读取开始信号设定为Lo，并且在电荷读取期间(在图3所示的情况中为时间T4)将X射线曝光信号设定为Lo。平板检测器103继续读取操作，直到读取所有的行而不受读取开始信号影响(即使它变为Lo)。另一方面，当输入的X射线曝光信号变为Lo时，X射线发生器101停止X射线曝光。以这种方式，定时控制单元106执行控制以在电荷读取期间执行X射线曝光。定时控制单元106将X射线曝光信号设定为Hi的时段根据使用的X射线成像装置而改变。当使用被配置为以30FPS的帧速率执行运动图像捕获的X射线成像装置时，该时段一般为约几ms。

参照图3，与图7类似，“X射线曝光信号”表示用于执行X射线曝光的信号；“X射线强度”表示实际发射的X射线的强度；“读取”表示从平板检测器读取电荷；“像素值”表示图2中的平板检测器的竖线110上的像素值。

如上所述，时间T1～T6与读取图2所示的平板检测器103的X坐标X1～X6的时间相对应。即，时间T1是电荷读取开始的时间，并且也是从平板检测器103的坐标X1读取电荷的时间。时间T6是电荷读取停止的时间，并且也是从平板检测器103的坐标X6读取电荷的时间。时间T2是X射线曝光信号被设定为Hi的时间，并且也是从平板检测器103的坐标X2读取电荷的时间。当X射线曝光信号变为Hi时，X射线发生器101从X射线管102发射X射线。但是，如上所述，由于X射线曝光开始延迟时间所致，X射线曝光实际从时间T3开始。时间T3也是从平板检测器103的坐标X3读取电荷的时间。时间T4是X射线曝光信号被设定为Lo的时间，并且也是从平板检测器103的坐标X4读取电荷的时间。当X射线曝光信号变为Lo时，X射线发生器101停止从X射线管102的X射线曝光。但是，由于X射线曝光停止延迟时间所致，X射线曝光实际在时间T5停止。时间T5是从平板检测器103的坐标X5读取电荷的时间。注意，如上所述，X1、X2、X4和X6的值被预先获知，并且被设定在装置中。

(与X射线曝光相关联的延迟时间的测量)

下面描述用于通过开始延迟测量单元108和停止延迟测量单元109测量与X射线曝光相关联的延迟时间的过程。开始延迟测量单元108和停止延迟测量单元109通过分析在电荷读取期间由X射线曝光获得的图像来测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。

更具体地，如图3所示，像素值从电荷读取开始的时间T1到实际发射X射线的时间T3保持恒定。在时间T3之后，像素值增加，直到X射线曝光实际停止的时间T5。此时，像素值变为通过从实际发射X射线的时间T3到电荷读取开始的时间T5积分X射线强度而获得的值。随后，当X射线曝光实际停止时，像素值保持恒定，直到像素值读取结束的时间T6。

如上所述，在预定的时间(在本实施例中为Tf)逐行地从平板检测器103读取电荷。Tf的值被预先获知，并且被设定在装置中。使T2为X射线曝光信号被设定为Hi的时间并且使T4为X射线曝光信号被设定为Lo的时间，可通过下式计算在时间T2和T4读取的坐标X2和X4：

X2＝X1+(T2-T1)/Tf    (1)

X4＝X1+(T4-T1)/Tf    (2)

因此，开始延迟测量单元108通过使用由式(1)计算的坐标X2和与像素值增加的时间相对应的坐标X3根据下式计算X射线曝光开始延迟时间Ta：

Ta＝(X3-X2)/Tf       (3)

类似地，停止延迟测量单元109通过使用由式(2)计算的坐标X4和像素值在增加之后变得恒定的坐标X5根据下式计算X射线曝光停止延迟时间Tb：

Tb＝(X5-X4)/Tf       (4)

如上所述，考虑到以恒定的速度读取存储于检测元件中的电荷的事实，本实施例通过分析用具有恒定强度的均匀X射线捕获的图像来测量与X射线曝光相关联的延迟。即，该实施例基于存在像素值的变化的区域与不存在像素值的变化的区域之间的边界的位置和与电荷读取相关联的扫描速度来测量延迟。特别地，该实施例测量以扫描速度扫描所述边界和在从控制单元供给到X射线发生器的X射线曝光信号(控制信号)切换的定时上扫描的平板检测器的检测元件之间的距离所需的时间作为上述延迟。因此，根据该实施例的配置，能够在不扫描现有X射线成像装置的构成元件以外的任何特殊装置的情况下很容易地以低成本测量与X射线曝光相关联的延迟时间。

虽然本实施例例示了测量以下的两个延迟时间的情况，但是，以下中的一个可以是规定的目标。

·从X射线曝光信号从表示X射线的输出的停止的信号切换到表示X射线的输出的信号的瞬时到X射线发生器实际开始输出X射线的瞬时的延迟(X射线曝光开始延迟时间)；和

·从X射线曝光信号从表示X射线的输出的信号切换到表示X射线的输出的停止的信号的瞬时到X射线发生器实际停止输出X射线的瞬时的延迟(X射线曝光停止延迟时间)。

参照图3，对于每一行读取的像素值是通过从实际发射X射线的时间T3到读取电荷的时间积分X射线强度而获得的值，由此可通过计算每一行的差值来计算X射线强度。在显示单元104上显示计算的X射线强度、X射线曝光信号、读取信号和像素值等允许在视觉上检查信号的定时，如通过示波器测量它们的情况那样。

控制单元105在存储装置(未示出)中存储测量的X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb。能够通过在一般成像操作时使用这些测量的值通过在日本专利公开No.62-276798中公开的技术执行成像来捕获良好的X射线图像。

通过使用上述技术，开始延迟测量单元108能够测量X射线曝光开始延迟时间Ta，并且停止延迟测量单元109能够测量X射线曝光停止延迟时间Tb。

本实施例例示了延迟时间测量单元107包括开始延迟测量单元108和停止延迟测量单元109这两者的配置。该实施例可被为配置为包括开始延迟测量单元108和停止延迟测量单元109中的一个。

本实施例例示了检测元件的读取顺序与平板检测器103的向下方向一致的情况。但是，本发明不限于此。例如，能够从平板检测器103的两侧即向上和向下读取电荷或者沿水平方向读取电荷。另外，该实施例例示了用于驱动平板检测器的配置。但是，本发明不限于此。例如，能够使用MIS光电二极管。

在本实施例中，图3所示的像素值被描述为图2所示的竖线110上的那些。但是，本发明不限于此。例如，能够使用通过平均每一行的像素值而获得的平均像素值。并且，该实施例例示了控制单元105存储测量的X射线曝光开始延迟时间Ta和X射线曝光停止延迟时间Tb的情况。但是，本发明不限于此。例如，X射线发生器101或平板检测器103可以存储它们。

另外，根据以上的描述，定时控制单元106将X射线曝光信号设定为Hi达到约几ms。但是，本发明不限于此。例如，定时控制单元106可以将X射线曝光信号设定为Hi达到由输入装置(未示出)输入的时间。并且，该实施例例示了控制单元105包含定时控制单元106的情况。但是，本发明不限于此。例如，X射线发生器101或平板检测器103可以包含定时控制单元106。

下面描述本发明的第二实施例。根据本实施例的X射线成像装置具有与第一实施例的X射线成像装置类似的配置，其中，定时控制单元106执行控制以便如第一实施例那样在电荷读取期间发射X射线。本实施例与第一实施例的不同之处在于，它多次发射X射线，并且执行用于偏移校正的读取、X射线曝光期间的读取、和用于复位检测元件的读取。

图4是示出运动图像捕获模式中的X射线曝光信号、X射线强度、读取开始信号、读取和读取像素值的时序图。参照图4，附图标记RD表示没有X射线曝光的读取；RX表示具有X射线曝光的读取；RR表示用于将存储于检测元件中的电荷复位的读取。附图标记RD1、RX1和RR1分别表示第一读取；RD2和RX2分别表示第二读取。通过式(5)获得第n个偏移校正图像的像素值In(n是大于等于1的自然数)。注意，RXn和RDn分别表示由第n次读取所读取的像素值。

In＝RXn-RDn(n＝1，2，...)         (5)

包括开始延迟测量单元108和停止延迟测量单元109的延迟时间测量单元107通过分析偏移校正图像In来测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。测量过程与第一实施例相同，并因此省略其描述。

另外，延迟时间测量单元107多次执行X射线曝光以便多次测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。在多次测量的X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间中，最大测量值被设定为X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。

另外，时间T41～T43分别为从图2中的坐标X4读取电荷的时间，时间T41是读取RX1期间的时间，时间T42是读取RD1期间的时间，时间T43是读取RD2期间的时间。在读取电荷之后，在时间T41从其读取电荷的检测元件(坐标X4上的检测元件)被复位。但是，由于在时间T41之后X射线曝光继续，因此坐标X4上的检测元件再次检测X射线并且存储电荷。出于这种原因，当在时间T42从坐标X4上的检测元件读取电荷时，获得的像素值是通过X射线曝光获得的像素值。当从检测元件读取电荷时，存储于检测元件中的电荷然后被复位。因此，当在时间T43从坐标X4上的检测元件读取电荷时，获得的像素值是在没有X射线曝光的情况下获得的像素值。出于这种原因，通过读取RD2获得的图像可被用作偏移校正图像。

当以这种方式多次执行偏移校正时，必须执行没有X射线曝光的读取RD、具有X射线曝光的读取RX和用于将存储于检测器中的电荷复位的读取RR。

如上所述，本实施例通过基于当输出X射线时产生的图像和当不输出X射线时捕获的图像分析差分图像来测量与X射线曝光操作相关联的延迟。由于该实施例以这种方式通过偏移校正执行延迟测量，因此能够减少测量误差。

本实施例通过使用式(5)执行偏移校正。但是，本发明不限于此。例如，没有X射线曝光的读取RD1可仅被执行一次，并且没有X射线曝光的第二或随后的读取RD2可被省略。在这种情况下，通过下式计算偏移校正图像In：

In＝RXn-RD1(n＝1，2，...)         (6)

本实施例例示了测量值的最大值作为X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。但是，本发明不限于此。例如，能够使用通过将经输入装置(未示出)输入的时间加到最大X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间上而获得的值。

以下描述本发明的第三实施例。根据本实施例的X射线成像装置具有与根据第一实施例的X射线成像装置类似的配置，其中，定时控制单元106执行控制以便如第一实施例那样在电荷读取期间发射X射线。本实施例将例示X射线曝光时间较长、因此从一次X射线曝光的开始到该X射线曝光的结束的时间间隔不落入运动图像读取时段中的情况。

图5是示出运动图像捕获模式中的X射线曝光信号、X射线强度、运动图像读取、静止图像读取和读取像素值的时序图。由于“读取开始信号”已被描述，因此其解释被省略。

参照图5，时间T3是X射线曝光实际开始的时间，时间T5是X射线曝光实际停止的时间。在图5所示的情况中，X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间较长，因此时间T3和T5不落在运动图像读取时段内。在这种情况中，执行具有长读取时段的静止图像读取，以测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。参照图5，由于静止图像读取时段较长，因此时间T3和T5落在静止图像读取时段内。因此，能够通过使用上述技术来测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。但是，注意，由于对于每一行在与运动图像读取时间Tf不同的时间Tr执行静止图像读取，因此，必须在用Tr替换Tf的情况下根据式(1)～(4)执行计算。

如上所述，根据本实施例，在被配置为在预定读取时段中以预定时间间隔从检测元件读取电荷的配置中，当从一次X射线曝光的开始到该X射线曝光的结束的时间间隔不落在读取时段内时，读取时段被延长(在静止图像读取时段中)。因此，不管X射线成像装置执行运动图像捕获的环境如何，本实施例都可测量与X射线曝光相关联的操作延迟。

本实施例例示了作为静止图像读取的较长读取时间中的读取。但是，本发明不限于此。由于需要电荷读取时间较长，因此从平板检测器的一行读取电荷的时间可被设定为不同于时间Tr的时间。

另外，本实施例例示了首先执行运动图像读取、然后执行静止图像读取的情况。但是，本发明不限于此。例如，能够首先执行读取时间较长的静止图像读取。

下面描述本发明的第四实施例。根据本实施例的X射线成像装置具有与根据第一实施例的X射线成像装置类似的配置，其中，定时控制单元106执行控制以便如第一实施例那样在电荷读取期间发射X射线。该实施例将例示X射线曝光时间较长并且从一次X射线曝光的开始到该X射线曝光的结束的时间间隔跨过多个运动图像读取时段的情况。

图6是示出运动图像捕获时的X射线曝光信号、X射线强度、运动图像读取、和读取像素值的时序图。由于“读取开始信号”已被描述，因此其解释被省略。由于没有用于偏移校正的X射线曝光的“读取”已在第二实施例中被描述，因此其解释被省略。

参照图6，附图标记RX表示具有X射线曝光的读取；RR表示用于将存储于检测器中的电荷复位的读取。附图标记RX1和RR1分别表示第一读取；RX2和RR2分别表示第二读取。由于图4所示的“读取RD”已被描述，因此其解释被省略。时间T11是第一读取RX1开始的时间；时间T12是第一读取RR1开始的时间；T13是第二读取RX2开始的时间；时间T2是X射线曝光信号被设定为Hi的时间；时间T3是X射线曝光实际开始的时间；时间T4是X射线曝光信号被设定为Lo的时间；时间T5是X射线曝光实际停止的时间。

参照图6，由于X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间较长，因此，时间T3和T5不落入一个运动图像读取时段内。在这种情况下，多次执行运动图像读取以测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。另外，在调整X射线曝光信号被设定为Hi的时间T2、第一读取RX1开始的时间T11、和X射线曝光信号被设定为Lo的时间T4时，时间T3和T5分别落入第一和第二读取RX1和RX2内。

开始延迟测量单元108通过使用像素值增加的坐标X3根据式(7)计算X射线曝光开始延迟时间Ta：

Ta＝T11-T2+(X3-X1)＊Tf     (7)

类似地，停止延迟测量单元109使用在计算通过第一实施例中描述的式(2)计算的坐标X4并且像素值增加之后像素值变得恒定的坐标X5根据式(8)计算X射线曝光停止延迟时间Tb：

Tb＝T13-T12-(X4-X1)＊Tf+(X5-X1)＊Tf   (8)

如上所述，本实施例例示了X射线曝光信号切换的定时和在与所捕获图像中的像素值的变化的有/无相关联的边界上存在的检测元件被操作以便扫描的定时分别存在于不同的读取时段中的情况。在这种情况下，如第一实施例那样，能测量与X射线曝光相关联的操作延迟。

上述的每种配置可被应用于X射线成像装置，更具体地，应用于作为医疗X射线成像装置和工业非破坏性检查装置的X射线成像装置。如上所述，每个实施例的配置被配置为通过在读取期间执行X射线曝光并且分析在X射线曝光期间捕获的X射线图像来测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间。这使得能够在不增加成本的情况下很容易地测量X射线曝光开始延迟时间和X射线曝光停止延迟时间中的至少一个。

本发明可以在不提供任何特殊的配置的情况下以低成本提供很容易地测量在X射线曝光的开始和停止时出现的延迟时间的技术。

其它的实施例

也可通过读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能执行其各个步骤的方法，来实现本发明的各方面。出于这种目的，例如通过网络或从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供程序。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包括所有的修改和等同的结构和功能。

Claims (10)

1.一种获得X射线图像的X射线成像装置，该装置包括：

成像单元，包括多个检测元件，所述多个检测元件适于将由根据操作指令输出或停止X射线的X射线产生装置产生的X射线转换成图像信号；和

获得单元，适于基于从所述成像单元输出的图像信号获得X射线产生装置的操作开始定时并且获得对于X射线产生装置的操作指令的定时与所述操作开始定时之间的差值。

2.根据权利要求1的装置，还包括产生单元，该产生单元适于通过顺序操作多个检测元件以便以恒定的速度扫描并且将从每个检测元件读取的图像信号转换成像素值来产生图像，

其中，所述获得单元通过分析产生的图像来获得与从X射线产生装置输出X射线相关联的操作相对于向X射线产生装置输入操作信号的定时的延迟时间作为所述差值。

3.根据权利要求2的装置，其中，所述获得单元基于在图像中存在像素值的变化的区域和不存在像素值的变化的区域之间的边界的位置和扫描的速度来获得所述延迟时间。

4.根据权利要求3的装置，其中，所述获得单元获得以扫描速度扫描所述边界和被操作为在输入操作信号的定时上扫描的检测元件之间的距离所需要的时间作为所述延迟时间。

5.根据权利要求1的装置，其中，所述获得单元获得发出操作指令的瞬时和X射线成像装置实际开始输出X射线的瞬时之间的差值和发出操作指令的瞬时和X射线成像装置实际停止输出X射线的瞬时之间的差值。

6.根据权利要求2的装置，其中，所述获得单元通过基于由所述产生单元产生的图像和当不输出X射线时捕获的图像来分析差分图像，来获得所述延迟时间。

7.根据权利要求1的装置，还包括适于顺序操作多个检测元件以便以恒定的速度扫描并且从相应检测元件读取图像信号的读取单元，

其中，所述读取单元在预定的读取时段中以预定的时间间隔读取图像信号，并且，

当从一次X射线曝光的开始到该X射线曝光的结束的时间间隔不落入读取时段内时，在延长读取时段的情况下读取图像信号。

8.根据权利要求1的装置，还包括适于顺序操作多个检测元件以便以恒定的速度扫描并且从相应检测元件读取图像信号的读取单元，

其中，所述读取单元在预定的读取时段中以预定的时间间隔读取电荷，并且，

当从一次X射线曝光的开始到该X射线曝光的结束的时间间隔不落入读取时段内时，在延长读取时段的情况下读取电荷。

9.根据权利要求1的装置，还包括适于基于获得的差值控制所述成像单元的存储开始定时的控制单元。

10.一种由获得X射线图像的X射线成像装置测量X射线曝光的延迟时间的方法，该方法包括以下的步骤：

使X射线产生装置根据操作信号改变X射线输出状态；

顺序地从适于将X射线转换成图像信号的成像单元读取图像信号；和

通过分析所述图像信号来测量所述X射线产生装置的操作相对于所述操作信号的延迟。

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