CN107997773B - 放射线图像摄影装置、放射线图像摄影方法及程序存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明可获得能够缩短放射线图像的摄影时间的放射线图像摄影装置、放射线图像摄影方法及程序存储介质。放射线图像摄影装置(16)具备:放射线检测器(20),包括数据布线(36),该数据布线与像素(32)连接,并且将累积于所连接的像素(32)的电荷作为电信号而传输,其中多个像素(32)以二维状配置;及第1采样保持部及第2采样保持部,将在数据布线(36)传输的电信号分别进行采样保持,在读取累积于像素(32)的电荷时进行如下控制:将薄膜晶体管(32B)设为关闭状态而通过第1采样保持部将在数据布线(36)传输的第1电信号进行采样保持,并且将薄膜晶体管(32B)设为开启状态而通过第2采样保持部将在数据布线(36)传输的第2电信号进行采样保持。

Description

放射线图像摄影装置、放射线图像摄影方法及程序存储介质
技术领域
本发明涉及一种放射线图像摄影装置、放射线图像摄影方法及程序存储介质。
背景技术
以往,已知有使用CCD(电荷耦合元件(Charge Coupled Device))传感器的摄像装置中,变更对被摄体的光学像经过光电转换的电信号进行采样保持的定时的技术(参考专利文献1)。
专利文献1:日本特开2005-026796号公报
但是,在使用包含TFT(薄膜晶体管(Thin Film Transistot))等开关元件的像素的放射线检测器的放射线图像的摄影中,向开关元件输入控制信号前后,大多将在连接于像素的数据布线传输的电信号进行采样保持。而且,该情况下向开关元件的栅极电极输入将开关元件设为开启状态的控制信号前后经过采样保持而获得的电信号的差量作为来自像素的输出信号而用于图像数据的生成。
前述的开关元件中,从开启状态变成关闭状态时及从关闭状态变成开启状态时,电荷从开关元件的栅极电极与源电极之间的寄生电容移动。因此,将开关元件设为开启状态而读取累积于像素的电荷之后,将开关元件设为关闭状态,进一步待电荷从寄生电容移动为止进行采样保持。其结果,存在无法缩短放射线图像的摄影时间的问题。
上述专利文献1中记载的技术使用了CCD传感器,因此能够忽略等待电荷从前述的寄生电容移动的期间的程度。因此,上述专利文献1中记载的技术未将上述问题考虑在内。
发明内容
本公开是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够缩短放射线图像的摄影时间的放射线图像摄影装置、放射线图像摄影方法及放射线图像摄影程序。
为了实现上述目的,本公开的放射线图像摄影装置具备:放射线检测器,包含伴随所照射放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成的多个像素以二维状配置,包含连接于像素且将累积于所连接的像素的电荷作为电信号而传输的数据布线;第1采样保持部及第2采样保持部,将在数据布线传输的电信号分别进行采样保持;及控制部,在读取累积于像素的电荷时进行如下控制:将开关元件设为关闭状态而通过第1采样保持部将在数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将开关元件设为开启状态而通过第2采样保持部将在数据布线传输的第2电信号进行采样保持。
另外,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:控制部在进行放射线图像的摄影之前,获取在不照射放射线时进行上述控制而预先获得的第1电信号与第2电信号之差作为校正值,并利用校正值校正在读取累积于像素的电荷时进行上述控制而获得的第1电信号与第2电信号之差。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:每当进行放射线图像的摄影,控制部便获取在不照射放射线时进行上述控制而预先获得的第1电信号与第2电信号之差作为校正值,并利用校正值校正在读取累积于像素的电荷时进行上述控制而获得的第1电信号与第2电信号之差。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:每当进行放射线图像的摄影,控制部便在照射放射线之前获取校正值。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:控制部就每个像素获取校正值而用于校正。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:控制部以获取校正值时输入于开关元件的控制信号的电压值,向读取累积于像素的电荷时的开关元件输入控制信号。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:控制部在读取累积于像素的电荷时及进行透视摄影时进行上述控制。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:透视摄影为在以脉冲状照射放射线的状态下的透视摄影。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:能够切换由控制部进行上述控制的第1摄影模式与第2摄影模式,在所述第2摄影模式下,控制部将开关元件设为关闭状态而通过第1采样保持部将在数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将开关元件设为开启状态之后设为关闭状态而通过第2采样保持部将在数据布线传输的第2电信号进行采样保持。
并且,本公开的放射线图像摄影装置可以如下:开关元件包含非晶硅而构成。
另一方面,为了实现上述目的,本公开的放射线图像摄影方法,由放射线图像摄影装置执行,所述放射线图像摄影装置具备:放射线检测器,包含伴随所照射放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过转换元件产生的电荷的开关元件而构成的多个像素以二维状配置,包含连接于像素且将累积于所连接的像素的电荷作为电信号而传输的数据布线;及第1采样保持部及第2采样保持部,将在数据布线传输的电信号分别进行采样保持,所述放射线图像摄影方法包括进行如下控制的处理:在读取累积于像素的电荷时,将所述开关元件设为关闭状态而通过第1采样保持部将在数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将开关元件设为开启状态而通过第2采样保持部将在数据布线传输的第2电信号进行采样保持。
并且,为了实现上述目的,本公开的放射线图像摄影程序,由控制放射线图像摄影装置的计算机执行,所述放射线图像摄影装置具备:放射线检测器,包含伴随所照射放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过转换元件产生的电荷的开关元件而构成的多个像素以二维状配置,包含连接于像素且将累积于所连接的像素的电荷作为电信号而传输的数据布线;及第1采样保持部及第2采样保持部,将在数据布线传输的电信号分别进行采样保持,并且,使计算机执行包括进行如下控制的处理:在读取累积于像素的电荷时,将开关元件设为关闭状态而通过第1采样保持部将在数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将开关元件设为开启状态而通过第2采样保持部将在数据布线传输的第2电信号进行采样保持。发明效果
根据本公开,能够缩短放射线图像的摄影时间。
附图说明
图1为表示实施方式所涉及的放射线图像摄影系统的结构的一例的框图。
图2为表示实施方式所涉及的放射线图像摄影装置的结构的一例的侧剖视图。
图3为表示实施方式所涉及的放射线图像摄影装置的电系统的主要结构的一例的框图。
图4为表示实施方式所涉及的信号处理部的结构的一例的电路图。
图5为表示实施方式所涉及的控制台的电系统的主要部分结构的一例的框图。
图6为用于说明以脉冲状照射放射线而进行的透视摄影的时序图。
图7为表示普通模式下的累积处理及读取处理的一例的时序图。
图8为用于说明普通模式下的待机期间的电路图。
图9为表示高速模式下的累积处理及读取处理的一例的时序图。
图10为表示摄影模式选择画面的一例的示意图。
图11为表示实施方式所涉及的整个摄影处理程序的处理流程的流程图。
图12为表示实施方式所涉及的放射线图像摄影处理程序的处理流程的流程图。
图13为表示变形例所涉及的校正值获取处理、累积处理及读取处理的一例的时序图。
符号说明
10-放射线图像摄影系统,12-放射线照射装置,14-放射线源,16-放射线图像摄影装置,18-控制台,20-放射线检测器,21-框体,22-闪烁器,26-控制基板,28-壳体,30-TFT基板,32-像素,32A-传感器部,32B-薄膜晶体管,34-栅极配线,36-数据布线,52-栅极线驱动器,54-信号处理部,56-图像存储器,58-控制部,60、90-CPU,62-存储器,64、96-存储部,66、102-通信部,70-电源部,82-电荷放大器,82A-运算放大器,82B、84B、84D-电容器,82C-复位开关,83A、83B-采样保持电路,84A、84C、86A-开关,86-多路复用器,88-A/D转换器,92-ROM,94-RAM,98-显示部,100-操作板,104-总线,Cgs-寄生电容,R-放射线,W-受检体。
具体实施方式
以下,参考附图对用于实施本发明的方式例进行详细说明。
首先,参考图1对本实施方式所涉及的放射线图像摄影系统10的结构进行说明。如图1所示,放射线图像摄影系统10具备放射线照射装置12、放射线图像摄影装置16及控制台18。
本实施方式所涉及的放射线照射装置12,例如具备将X射线等放射线R照射到作为摄影对象的一例的受检体W的放射源14。作为放射线照射装置12的一例可举出查房车等。另外,命令对放射线照射装置12照射放射线R的方法没有特别限定。例如,放射线照射装置12具备照射按钮等时,可以由放射技师等用户利用照射按钮进行放射线R的照射的命令,从而从放射线照射装置12照射放射线R。并且,例如可以由放射技师等用户操作控制台18而进行照射放射线R的命令,从而从放射线照射装置12照射放射线R。
放射线照射装置12若接收放射线R的照射命令,则按照设定的管电压、管电流及照射期间等照射条件从放射线源14照射放射线R。另外,以下将放射线R的剂量简称为“辐射剂量”。
本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16具备检测从放射线照射装置12被照射且透射受检体W的放射线R的放射线检测器20。放射线图像摄影装置16使用放射线检测器20进行受检体W的放射线图像的摄影。
接着,参考图2对本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16的结构进行说明。如图2所示,放射线图像摄影装置16具备透射放射线R的平板状的框体21,且为具有防水性、抗菌性及密闭性的结构。框体21内设置有放射线检测器20、控制基板26及壳体28。
放射线检测器20具备作为被照射放射线R而发出光的发光层的一例的闪烁器22及TFT(薄膜晶体管(Thin Film Transistor))基板30。并且,闪烁器22及TFT基板30从放射线R的入射侧依次层叠有闪烁器22及TFT基板30。
即,放射线检测器20为从闪烁器22侧入射放射线R的背面读取方式(所谓PSS(透过侧采集(Penetration Side Sampling))方式)的放射线检测器。
控制基板26与放射线检测器20对应而设置,后述的图像存储器56及控制部58等电子电路形成于基板上。并且,控制基板26配置于放射线检测器20中放射线R的入射侧的相反一侧。
壳体28配置于不与框体21内的一端侧的放射线检测器20重合的位置(即摄影区域的范围外),并容纳后述的电源部70等。另外,壳体28的设置位置没有特别限定,例如可以配置于作为放射线检测器20的放射线R的入射侧的相反一侧的位置而与放射线检测器20重合的位置。
接着,参考图3对本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16的电系统的主要部分结构进行说明。
如图3所示,在TFT基板30,像素32沿一个方向(图3中的纵向)及与一个方向交叉的交叉方向(图3中的横向)以二维状设置有多个。像素32包含传感器部32A及场效应型薄膜晶体管(TFT,以下简称为“薄膜晶体管”。)32B而构成。
传感器部32A包含未图示的上部电极、下部电极及光电转换膜等,并吸收闪烁器22所发出的光而产生电荷,并累积所产生的电荷。薄膜晶体管32B将累积于传感器部32A的电荷转换为电信号并输出。另外,传感器部32A为伴随辐射剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件的一例。
并且,本实施方式所涉及的薄膜晶体管32B包含非晶硅而构成。另外,关于薄膜晶体管32B的详细结构,例如公开于日本特开2014-022851号公报及日本特开2014-220841号公报等中,因此在此省略说明。
并且,在TFT基板30设置有沿上述一个方向延伸设置且用于切换各薄膜晶体管32B的开启及关闭的多条栅极配线34。并且,在TFT基板30设置有沿上述交叉方向延伸设置且用于经由开启状态的薄膜晶体管32B读取电荷的多条数据布线36。
并且,在TFT基板30的相邻两个边的一边侧配置有栅极线驱动器52,在另一边侧配置有信号处理部54。TFT基板30的每个栅极配线34与栅极线驱动器52连接,TFT基板30的每个数据布线36与信号处理部54连接。
TFT基板30的各薄膜晶体管32B通过从栅极线驱动器52经由栅极配线34供给的电信号(以下,还称为“控制信号”)依次以行单位成为开启状态。之后,通过成为开启状态的薄膜晶体管32B读取的电荷作为电信号而在数据布线36传输并输入到信号处理部54。由此,电荷以行单位依次被读取,并获取表示二维状的放射线图像的图像数据。
信号处理部54作为一例如图4所示对应各数据布线36而具备电荷放大器82和作为第1采样保持部的一例的采样保持电路83A。并且,信号处理部54对应各数据布线36而具备作为第2采样保持部的一例的采样保持电路83B和运算放大器85。并且,在信号处理部54连接有控制部58。
电荷放大器82具备正输入侧为被接地的运算放大器82A、在运算放大器82A的负输入侧与输出侧之间分别并联的电容器82B、复位开关82C。并且,复位开关82C通过控制部58被切换。
采样保持电路83A具备开关84A及电容器84B。采样保持电路83B具备开关84C及电容器84D。运算放大器85的负输入侧与采样保持电路83A的输出侧连接,正输入侧与采样保持电路83B的输出侧连接。即,运算放大器85输出采样保持电路83A的输出信号与采样保持电路83B的输出信号的差量的信号。另外,开关84A及开关84C电通过控制部58被切换。
并且,信号处理部54具备多路复用器86及A/D(模拟/数字)转换器88。另外,设置于多路复用器86的开关86A的开启及关闭也通过控制部58被切换。
检测放射线图像时,控制部58首先使电荷放大器82的复位开关82C规定期间保持开启状态,从而放出累积于电容器82B的电荷。
另一方面,通过照射放射线R而在像素32产生的电荷在传感器部32A累积,并通过成为开启状态的薄膜晶体管32B读取到数据布线36。读取到数据布线36的电荷作为电信号而传输,并通过对应的电荷放大器82,以预先设定的放大率放大。
另一方面,控制部58进行前述的电容器82B的放电之后,将采样保持电路83A、83B以不同的定时分别驱动规定期间。由此,将通过电荷放大器82放大的电信号的信号电平通过采样保持电路83A、83B以各不相同的定时进行采样保持。并且,通过采样保持电路83A、83B分别采样保持的电信号的差量的电信号从运算放大器85输出。即,通过采样保持电路83A、83B及运算放大器85进行所谓相关双采样。
而且,从各运算放大器85输出的电信号根据基于控制部58的控制通过多路复用器86被依次选择,并通过A/D转换器88被A/D转换,从而获取表示所摄影的放射线图像的图像数据。
从信号处理部54的A/D转换器88输出的图像数据依次输出到控制部58。在控制部58连接有图像存储器56,从信号处理部54依次输出的图像数据通过基于控制部58的控制依次存储于图像存储器56。图像存储器56具有能够存储规定片数的图像数据的存储容量,每当进行放射线图像的摄影,通过摄影获得的图像数据便依次存储于图像存储器56。
控制部58具备CPU(中央处理器(Central Processing Unit))60、包括ROM(只读存储器(Read Only Memory))及RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))等的存储器62以及闪存存储器等非易失性的存储部64。作为控制部58的一例可举出微型计算机等。
通信部66与控制部58连接,通过无线通信及有线通信中的至少一种通信,与放射线照射装置12及控制台18等外部装置之间进行各种信息的收发。电源部70向前述的各种电路和各元件(栅极线驱动器52、信号处理部54、图像存储器56、控制部58及通信部66等)供给电力。另外,图3中为了避免错综复杂的情况,省略了连接电源部70与各种电路或各元件的配线的图示。
通过以上结构,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16使用放射线检测器20进行放射线图像的摄影。
接着,参考图5对本实施方式所涉及的控制台18的结构进行说明。如图5所示,控制台18具备掌控控制台18的整体动作的CPU90及预先存储有各种程序和各种参数等的ROM92。并且,控制台18具备被用作由CPU90执行各种程序时的工作区等的RAM94及HDD(硬盘驱动器(Hard Disk Drive))等非易失性的存储部96。
并且,控制台18具备显示操作菜单及通过摄影获得的放射线图像等的显示部98及包含多个键而构成并输入各种信息和操作命令的操作板100。并且,控制台18具备通过无线通信及有线通信中的至少一种与放射线照射装置12及放射线图像摄影装置16等外部装置之间进行各种信息的收发的通信部102。而且,CPU90、ROM92、RAM94、存储部96、显示部98、操作板100及通信部102的各部经由总线104而相互连接。
本实施方式所涉及的放射线图像摄影系统10中,除了静止图像的摄影之外,还能够进行以脉冲状照射放射线R而连续进行放射线图像的摄影的透视摄影(动态摄影)。另外,以下将照射放射线R而在像素32累积电荷的期间称为“累积期间”,将在累积期间累积于像素32的电荷,并在累积期间之后以不照射放射线R的状态读取而获取图像数据的期间称为“读取期间”。
作为一例如图6所示,在以脉冲状照射放射线R的状态下的透视摄影中,按照帧速率反复累积期间及读取期间,从而进行透视摄影。另外,图6的下段表示每单位时间的辐射剂量。
并且,本实施方式所涉及的放射线图像摄影系统10中,能够进行作为第1摄影模式的一例的高速模式下的摄影和作为第2摄影模式的一例的普通模式下的摄影。首先,参考图7对普通模式下的摄影中的处理进行说明。
如图7所示,普通模式下,控制部58在读取期间首先使复位开关82C保持规定期间的开启状态,从而放出累积于电容器82B的电荷。接着,控制部58使开关84A保持规定期间的开启状态,从而通过采样保持电路83A将从电荷放大器82输出的电信号进行采样保持。
接着,控制部58使薄膜晶体管32B保持规定期间的开启状态。由此,累积于传感器部32A的电荷作为电信号而被数据布线36传输。接着,控制部58将薄膜晶体管32B从开启状态切换为关闭状态之后,待机期间T。接着,控制部58使开关84C保持规定期间的开启状态,从而通过采样保持电路83B将从电荷放大器82输出的电信号进行采样保持。而且,控制部58获取从运算放大器85输出且通过A/D转换器88转换的数字信号以作为像素32的输出值。
接着,参考图8对控制部58待机期间T的理由进行说明。如图8的(1)所示,将薄膜晶体管32B从关闭状态设为开启状态时,电荷从薄膜晶体管32B的栅极电极与源电极之间的寄生电容Cgs移动。通过该移动产生的电荷如图8的(2)所示,被将薄膜晶体管32B从开启状态设为关闭状态时从寄生电容Cgs产生的电荷抵消。因此,控制部58在将薄膜晶体管32B从开启状态切换为关闭状态之后,待机期间T,从而确保上述电荷被抵消为止的期间。
接着,参考图9对高速模式下的摄影中的处理与普通模式下的摄影的不同点进行说明。
如图9所示,高速模式下,控制部58在读取期间,使开关84C在薄膜晶体管32B为开启状态的期间保持规定期间的开启状态。由此,控制部58通过采样保持电路83B将从电荷放大器82输出的电信号进行采样保持。具体而言,控制部58将薄膜晶体管32B设为开启状态之后,将开关84C设为开启状态,从而开始通过采样保持电路83B的采样。而且,控制部58在将薄膜晶体管32B设为关闭状态时,将开关84C也设为关闭状态,从而通过采样保持电路83B将从电荷放大器82输出的电信号的信号电平进行保持。
即,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16在普通模式下将薄膜晶体管32B设为关闭状态而通过采样保持电路83A将在数据布线36传输的电信号进行采样保持。而且,放射线图像摄影装置16在将薄膜晶体管32B设为开启状态之后设为关闭状态,而在经过期间T之后通过采样保持电路83B将在数据布线36传输的电信号进行采样保持。
另一方面,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16在高速模式下将薄膜晶体管32B设为关闭状态而通过采样保持电路83A将在数据布线36传输的电信号进行采样保持。而且,放射线图像摄影装置16将薄膜晶体管32B设为开启状态的中途通过采样保持电路83B将在数据布线36传输的电信号进行采样保持。另外,以下为了避免错综复杂的情况,还将通过采样保持电路83A被采样保持的电信号称为“第1电信号”。并且,以下还将通过采样保持电路83B被采样保持的电信号称为“第2电信号”。
因此,在高速模式下,将前述的薄膜晶体管32B从开启状态设为关闭状态时从寄生电容Cgs产生的电荷不被抵消。因此,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16先于放射线图像的摄影,在不照射放射线R时进行与上述高速模式下的读取期间的控制相同的控制。具体而言,放射线图像摄影装置16在设定放射线图像摄影装置16时及电源开关为1天中最初成为开启状态时等的进行放射线图像摄影装置16的校准的定时,以不照射放射线R的状态进行与上述高速模式的读取期间的控制相同的控制。并且,作为进行放射线图像摄影装置16的校准的定时,例如也可举出每小时进行1次等定期性的定时。
而且,放射线图像摄影装置16先于放射线图像的摄影,在不照射放射线R时进行上述控制而获取从运算放大器85输出的、第1电信号与第2电信号之差的电信号通过A/D转换器88转换的数字信号以作为校正值。另外,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16就每个像素32获取上述校正值。
并且,放射线图像摄影装置16利用所获取的校正值校正通过高速模式下的摄影而获得的上述第1电信号与第2电信号之差。具体而言,放射线图像摄影装置16从由通过高速模式下的摄影而获得的上述差表示的图像数据的各像素值减去对应各像素获取的上述校正值,从而生成校正后的图像数据。
并且,高速模式下的读取期间内,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16以获取上述校正值时的输入于薄膜晶体管32B的控制信号的电压值向薄膜晶体管32B输入控制信号。即,本实施方式中,输入于获取上述校正值时的薄膜晶体管32B的栅极电压与输入于获取图像数据时的薄膜晶体管32B的栅极电压成为相同的电压值。
另外,在此所谓放射线图像的摄影期间为,例如自输入开始通过照射按钮的照射放射线R的命令等的摄影命令起至表示用于诊断的放射线图像的图像数据的获取结束为止的期间。具体而言,例如,按住照射按钮的期间,构成为放射线照射装置12以脉冲状照射放射线R的结构,并且为静止图像摄影时,放射技师等用户在开始放射线图像的摄影时按下照射按钮,并一直按住照射按钮。而且,该情况下,用户例如目视确认通过摄影获得的静止图像显示于控制台18的显示部98之后,停止按照射按钮。即,该情况下,按住照射按钮的期间是放射线图像的摄影期间。
并且,例如,按住照射按钮的期间,构成为放射线照射装置12以脉冲状照射放射线R的结构,并且为透视摄影时,用户在开始放射线图像的摄影时按下照射按钮,并一直按住照射按钮。而且,该情况下,用户例如目视确认通过摄影获得的动态图像显示于控制台18的显示部98。而且,用户判断显示于显示部98的动态图像至诊断所需时点为止摄影的动态图像时,停止按照射按钮。即,该情况下,按住照射按钮的期间也是放射线图像的摄影期间。
并且,本实施方式所涉及的放射线图像摄影装置16中,能够切换上述普通模式下的摄影与上述高速模式下的摄影。本实施方式中,作为一例通过图10所示的摄影模式选择画面由用户选择摄影模式。例如,由用户经由控制台18输入摄影菜单时,摄影模式选择画面显示于显示部98,并由用户经由操作板100选择摄影模式。
接着,参考图11及图12对本实施方式所涉及的放射线图像摄影系统10的作用进行说明。另外,在此对进行以脉冲状照射放射线R的状态下的透视摄影的情况进行说明。
图11为表示由用户经由操作板100输入包括受检体W的姓名、摄影部位及摄影条件等的摄影菜单时通过控制台18的CPU90执行的整个摄影处理程序的处理流程的流程图。并且,该整个摄影处理程序预先安装于控制台18的ROM92。另外,上述摄影条件中例如包括设定于放射线照射装置12的管电压、管电流及1个脉冲的照射期间等的照射条件、表示摄影模式的信息及帧速率等。
并且,图12为表示放射线图像摄影装置16的电源开关设为开启状态时通过放射线图像摄影装置16的控制部58执行的放射线图像摄影处理程序的处理流程的流程图。并且,该放射线图像摄影处理程序预先安装于控制部58的存储器62的ROM中。
图11的步骤S10中,控制台18的CPU90将输入于摄影菜单所包含的信息经由通信部102发送至放射线图像摄影装置16,并且将放射线R的照射条件经由通信部102发送至放射线照射装置12。而且,CPU90将放射线R的开始照射的命令经由通信部102发送至放射线图像摄影装置16及放射线照射装置12。放射线照射装置12若接收到从控制台18发送的照射条件及照射开始的命令,则按照所接收的照射条件以脉冲状照射放射线R。另外,放射线照射装置12具备照射按钮时,放射线照射装置12接收从控制台18发送的照射条件及照射开始的命令,并且在按压操作照射按钮时,按照所接收的照射条件以脉冲状照射放射线R。
下一个步骤S12中,如后述CPU90待机至接收通过放射线图像摄影装置16发送的图像数据为止。若CPU90接收到通过放射线图像摄影装置16发送的图像数据,则步骤S12成为肯定判定,处理转移到步骤S14。
步骤S14中,CPU90将在步骤S12接收的图像数据存储到存储部96。下一个步骤S16中,CPU90将通过在步骤S12接收的图像数据表示的放射线图像显示在显示部98。
下一个步骤S18中,CPU90判定是否已到结束透视摄影的定时。作为结束透视摄影的定时,例如可举出由用户经由操作板100输入结束透视摄影的命令的定时及再次按压操作上述照射按钮的定时等。步骤S18的判定成为否定判定时,处理返回到步骤S12,成为肯定判定时,处理转移到步骤S20。
步骤S20中,CPU90将结束透视摄影的命令经由通信部102发送至放射线图像摄影装置16及放射线照射装置12之后,结束本次整体摄影处理。放射线照射装置12若接收到从控制台18发送的结束透视摄影的命令,则结束放射线R的照射。
另一方面,图12的步骤S28中,放射线图像摄影装置16的控制部58判定电源开关成为开启状态是否为当天的第一次。该判定成为否定判定时,处理转移到步骤S44,成为肯定判定时,处理转移到步骤S30。
下一个步骤S30~步骤S42中,控制部58对连接于各栅极配线34的像素32逐条依次进行图9所示的高速模式下的时序图的读取期间中的控制。即,步骤S30中,控制部58使与各数据布线36相对应的电荷放大器82的复位开关82C保持规定期间的开启状态。下一个步骤S32中,控制部58使与各数据布线36相对应的采样保持电路83A的开关84A保持规定期间的开启状态。下一个步骤S34中,控制部58将薄膜晶体管32B设为开启状态。
下一个步骤S36中,控制部58将与各数据布线36相对应的采样保持电路83B的开关84C设为开启状态。下一个步骤S38中,控制部58待机规定期间之后,将与各数据布线36相对应的采样保持电路83B的开关84C设为关闭状态,并且将薄膜晶体管32B设为关闭状态。
下个步骤S40中,控制部58获取从A/D转换器88输出的数字信号以作为校正值。下一个步骤S42中,控制部58将在步骤S40获取的校正值与设为校正值的获取对象的像素32建立对应关系而存储到存储部64。
下一个步骤S44中,控制部58进行提取累积于放射线检测器20的各像素32的传感器部32A的电荷并进行去除的复位动作。另外,控制部58可以仅进行1次该步骤S44中的复位动作,也可以反复多次预先设定的次数,还可以反复至后述的步骤S46的判定成为肯定判定为止。
下一个步骤S46中,控制部58待机至接收放射线R的照射开始的命令为止。若通过上述整体摄影处理的步骤S10的处理,控制部58经由通信部66接收到从控制台18发送的照射开始的命令,则步骤S46的判定成为肯定判定,并转移到步骤S48。另外,放射线照射装置12具备照射按钮的情况下,控制部58经由通信部66接收到从控制台18发送的照射开始的命令及表示按压操作照射按钮的信息时,步骤S46的判定成为肯定判定。该情况下,例如放射线照射装置12在按压操作照射按钮时,可以将表示照射按钮被按压操作的信息直接发送至放射线图像摄影装置16,也可以经由控制台18发送至放射线图像摄影装置16。
步骤S48中,控制部58在通过上述整体摄影处理的步骤S10的处理从控制台18发送的信息中所包含的放射线R的照射期间进行待机。下一个步骤S50中,控制部58判定所选择的摄影模式是否为高速模式。该判定成为肯定判定时,处理转移到步骤S52。
步骤S52~步骤S62中,控制部58进行与步骤S30~步骤S40相同的处理。由此,步骤S62中,控制部58获取各像素32的像素值,并将由所获取的像素值构成的图像数据存储到图像存储器56。下一个步骤S64中,控制部58对在上述步骤S62中存储于图像存储器56的图像数据执行进行各种校正的图像处理。本实施方式中,控制部58对存储于图像存储器56的图像数据进行偏移校正。接着,控制部58进行如下校正处理,在该校正处理中,针对各个对应的像素,从经过偏移校正的图像数据的各像素的像素值,减去对应于各像素在步骤S40中获取的校正值。
接着,控制部58对经过上述校正处理的图像数据进行增益校正及欠陷像素校正。另外,进行减去上述校正值的校正处理的定时没有特别限定。例如可以在进行增益校正之后进行减去上述校正值的处理,也可以在欠陷像素校正之后进行。
另一方面,步骤S50的判定成为否定判定时,视为摄影模式为普通模式,处理转移到步骤S66。
步骤S66~步骤S74中,控制部58对连接于各栅极配线34的像素32逐条进行图7所示的普通模式的时序图的读取期间中的控制。即,步骤S66中,控制部58与上述步骤S30相同地,使与各数据布线36相对应的电荷放大器82的复位开关82C保持规定期间的开启状态。下一个步骤S68中,控制部58与上述步骤S32相同地,使与各数据布线36相对应的采样保持电路83A的开关84A保持规定期间的开启状态。
下一个步骤S70中,控制部58使薄膜晶体管32B保持规定期间的开启状态。另外,此时控制部58将与上述步骤S34及步骤S56的处理中输入的栅极电压相同的电压值的栅极电压输入到薄膜晶体管32B,从而将薄膜晶体管32B设为开启状态。
下一个步骤S72中,控制部58待机期间T之后,使与各数据布线36相对应的采样保持电路83B的开关84C保持规定期间的开启状态。下一个步骤S74中,控制部58获取从A/D转换器88输出的数字信号以作为像素值。之后,控制部58将由关于各像素32获取的像素值构成的图像数据存储到图像存储器56。
下一个步骤S76中,控制部58对在上述步骤S74中存储于图像存储器56的图像数据执行进行各种校正的图像处理。本实施方式中,控制部58对存储于图像存储器56的图像数据进行偏移校正。接着,控制部58对经过偏移校正的图像数据进行增益校正及欠陷像素校正。
步骤S78中,控制部58根据摄影模式将经过步骤S64或步骤S76的图像处理的图像数据发送至控制台18。下一个步骤S80中,控制部58判定是否已接收到通过上述整体摄影处理的步骤S20的处理而从控制台18发送的结束透视摄影的命令。该判定成为否定判定时,处理返回到步骤S48,成为肯定判定时,结束本次放射线图像摄影处理。
如以上说明,根据本实施方式,在读取累积于像素32的电荷时,将薄膜晶体管32B设为关闭状态而通过采样保持电路83A将在数据布线36传输的第1电信号进行采样保持。此外,该情况下将薄膜晶体管32B设为开启状态而通过采样保持电路83B将在数据布线36传输的第2电信号进行采样保持。因此,能够缩短放射线图像的摄影时间。
并且,根据本实施方式,在读取累积于像素32的电荷之前获取上述校正值。因此,即使没有结束所有累积于像素32的电荷的读取,也能够根据结束读取的像素32进行依次使用校正值的校正。
另外,上述实施方式中,对先于放射线图像的摄影在不照射放射线R时获取上述校正值的情况进行了说明,但并不限定于此。例如,也可以设为每当进行放射线图像的摄影时在不照射放射线R的情况下获取上述校正值的方式。该情况下,作为一例可以如图13所示设为输入有摄影开始的命令时,进行获取上述校正值的控制,在获取校正值之后开始放射线R的照射的方式。该情况下,例如,控制台18在由用户输入有摄影菜单时将开始校正值的获取的命令发送至放射线图像摄影装置16。并且,放射线图像摄影装置16在输入有开始校正值的获取的命令时获取校正值,并将表示已结束校正值的获取的信息发送至控制台18。而且,例示出控制台18在接收到表示已结束校正值的获取的信息时,执行上述整体摄影处理的步骤S10以后的处理的方式。并且,例示出该情况下放射线图像摄影装置16将表示已结束校正值的获取的信息发送至控制台18之后,执行上述放射线图像摄影处理的步骤S44以后的处理的方式。
并且,上述实施方式中,对关于所有像素32获取上述校正值的情况进行了说明,但并不限定于此。例如也可以设为,关于预先设定的一部分像素32获取上述校正值,并在所有像素32的像素值的校正中使用所获取的校正值的方式。
并且,上述实施方式中,对透视摄影中进行高速模式下的摄影的情况进行了说明,但并不限定于此。例如也可以设为在静止图像的摄影中也进行与上述实施方式相同的高速模式下的摄影的方式。
并且,上述实施方式中,对按照由用户选择的摄影模式切换普通模式与高速模式的情况进行了说明,但并不限定于此。例如也可以设为在静止图像摄影的情况下以普通模式进行放射线图像的摄影,在以脉冲状照射放射线R的状态下的透视摄影的情况下以高速模式进行放射线图像的摄影的方式。并且,也可以设为,透视摄影中,帧速率小于规定值时以普通模式进行放射线图像的摄影,帧速率为上述规定值以上时以高速模式进行放射线图像的摄影的方式。
并且,上述实施方式中,对在放射线检测器20中应用先将放射线R转换为光,而后将转换的光转换为电荷的间接转换型的放射线检测器的情况进行了说明,但并不限定于此。例如可以设为,在放射线检测器20中应用将放射线R直接转换为电荷的直接转换型的放射线检测器的方式。
并且,上述实施方式中,对在放射线检测器20中应用从闪烁器22侧入射放射线R的背面读取方式的放射线检测器的情况进行了说明,但并不限定于此。例如也可以设为,在放射线检测器20中应用从TFT基板30侧照射放射线R的表面读取方式(所谓ISS(照射侧取样(Irradiation Side Sampling))方式)的放射线检测器的方式。
并且,上述实施方式中,通过控制部58实现的功能也可以通过控制台18的CPU90来实现。
并且,上述实施方式中,对整体摄影处理程序预先存储(安装)于ROM92的方式进行了说明,但并不限定于此。整体摄影处理程序也可以以存储于CD-ROM(光盘只读存储器(Compact Disk Read Only Memory))、DVD-ROM(数字只读存储器(DigitalVersatile DiskRead Only Memory))及USB(通用串行总线(Universal Serial Bus))存储器等存储介质的方式提供。并且,整体摄影处理程序也可以设为经由网络从外部装置下载的方式。
并且,上述实施方式中,对放射线图像摄影处理程序预先存储于控制部58的存储器62的ROM的方式进行了说明,但并不限定于此。放射线图像摄影处理程序也可以以存储于上述存储介质的方式提供。并且,放射线图像摄影处理程序也可以设为经由网络从外部装置下载的方式。

Claims (13)

1.一种放射线图像摄影装置,具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持;及
控制部,在读取累积于所述像素的电荷时进行如下控制:将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
所述控制部先于放射线图像的摄影,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
2.一种放射线图像摄影装置,具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持;及
控制部,在读取累积于所述像素的电荷时进行如下控制:将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
所述控制部在每次进行放射线图像的摄影时,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
3.根据权利要求2所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述控制部在每次进行放射线图像的摄影时,在照射放射线前获取所述校正值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述控制部对每个像素获取所述校正值并用于所述校正。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述控制部以获取所述校正值时输入到所述开关元件的所述控制信号的电压值,向读取累积于所述像素的电荷时的所述开关元件输入所述控制信号。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述控制部在读取累积于所述像素的电荷时且进行透视摄影时进行所述控制。
7.根据权利要求6所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述透视摄影为在以脉冲状照射了放射线的状态下的透视摄影。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像摄影装置,其中,
能够切换由所述控制部进行所述控制的第1摄影模式与第2摄影模式,在所述第2摄影模式下,所述控制部将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,并且将所述开关元件设为开启状态之后设为关闭状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像摄影装置,其中,
所述开关元件包含非晶硅而构成。
10.一种放射线图像摄影方法,由放射线图像摄影装置执行,其中,
所述放射线图像摄影装置具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;和
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持,
所述放射线图像摄影方法包括:
在读取累积于所述像素的电荷时,进行以下控制:
将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,
并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
先于放射线图像的摄影,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
11.一种放射线图像摄影方法,由放射线图像摄影装置执行,其中,
所述放射线图像摄影装置具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;和
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持,
所述放射线图像摄影方法包括:
在读取累积于所述像素的电荷时,进行以下控制:
将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,
并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
在每次进行放射线图像的摄影时,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
12.一种记录有放射线图像摄影程序的程序存储介质,该放射线图像摄影程序由控制放射线图像摄影装置的计算机执行,其中,
所述放射线图像摄影装置具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;和
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持,
该放射线图像摄影程序使计算机执行以下处理,该处理包括:
在读取累积于所述像素的电荷时,进行以下控制:
将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,
并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
先于放射线图像的摄影,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
13.一种记录有放射线图像摄影程序的程序存储介质,该放射线图像摄影程序由控制放射线图像摄影装置的计算机执行,其中,
所述放射线图像摄影装置具备:
放射线检测器,包括数据布线,该数据布线与像素连接,并且将累积于所连接的所述像素的电荷作为电信号而传输,其中多个所述像素以二维状配置,该像素包括伴随所照射的放射线的剂量的增加而产生的电荷增加的转换元件、及开启状态和关闭状态根据控制信号的状态而被切换且读取通过所述转换元件产生的电荷的开关元件而构成;和
第1采样保持部及第2采样保持部,将在所述数据布线传输的电信号分别进行采样保持,
该放射线图像摄影程序使计算机执行以下处理,该处理包括:
在读取累积于所述像素的电荷时,进行以下控制:
将所述开关元件设为关闭状态而通过所述第1采样保持部将在所述数据布线传输的第1电信号进行采样保持,
并且将所述开关元件设为开启状态而通过所述第2采样保持部将在所述数据布线传输的第2电信号进行采样保持,
在每次进行放射线图像的摄影时,获取在不照射放射线时进行所述控制而预先获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差作为校正值,并利用所述校正值校正在读取累积于所述像素的电荷时进行所述控制而获得的所述第1电信号与所述第2电信号之差。
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