CN108601574A - X射线检测器、x射线ct装置、x射线检测方法以及x射线检测程序 - Google Patents

Abstract

为了不增大处理时间、处理电路以及插补用数据等地提高对缺陷元件的输出信号的插补精度并且简单地抑制伪影，本发明具备：检测部，将包含多个检测元件的检测元件组与一个像素对应地排列多个；相加率决定部，决定检测元件的输出信号的相加率；相加部，通过根据相加率将属于检测元件组的检测元件的输出信号相加来计算投影像的每个像素的信号值；和位置信息存储部，存储表示像素与检测元件之间的位置关系的像素位置信息和表示缺陷元件的位置的缺陷元件位置信息，相加率决定部基于像素位置信息以及缺陷元件位置信息，将缺陷元件的输出信号的相加率、和与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值。

Description

X射线检测器、X射线CT装置、X射线检测方法以及X射线检测 程序

技术领域

本申请发明涉及X射线检测器，特别涉及对由于缺陷元件而产生的输出信号的缺陷进行插补的X射线检测器。

背景技术

已知根据从多个方向拍摄到的被检测体的X射线透射像即投影像来计算X射线吸收系数(射线减弱计数)并且得到作为被检测体的断层像的重构像的X射线CT装置。

应用于这样的X射线CT装置的积分型的X射线检测器具备多个检测元件，按每个检测元件将透射过被检测体的X射线的能量变换成电信号，输出进行了给定时间积分的积分信号而得到投影像。这里，有时在多个检测元件中包含具有缺陷的检测元件(以下，称为“缺陷元件”)，由于像素的采样位置因缺陷元件而产生偏离，因而输出值偏离，在投影像中有可能会产生伪影。

因此，例如，在专利文献1的图像拍摄装置中，在由于缺陷元件而在投影像产生了像素缺陷的情况下，根据正常的检测元件的输出信号来推定缺陷元件的输出信号，并且针对推定值使用预先决定的影响量参数对该缺陷元件的周边元件从该缺陷元件受到的影响进行校正。

另外，近年来，开发了搭载了对X射线光子的个数进行测量的光子计数型的X射线检测器的X射线CT装置。若在X射线CT装置搭载光子计数型的X射线检测器，则存在以下优点，即，能够生成对于搭载了积分型的X射线检测器的X射线CT装置来说不能取得的每个能量的伪单色的重构像、表示原子序数等的分布的吸收系数以外的重构像(以下，将这些图像称为“多能量图像”)。

在应用了光子计数型的检测器的X射线CT装置的一个方式中，对一个像素分配微细的多个检测元件，按每个检测元件测量X射线光子的个数，通过将其输出值相加来求取投影像的每个像素的输出。通过应用光子计数型的检测器，从而即使在如X射线CT装置那样使用非常高的X射线剂量率的装置中，也能够抑制堆积。此外，若减小检测元件，则虽然在对同一面积范围进行拍摄时检测元件数目增加，但是通过在光子计数型的检测器侧，即，在投影像中相加至X射线CT装置中所需的尺寸，能够抑制在X射线CT装置侧要处理的数据量、处理电路、处理工时、处理时间等的增加。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2012-231210号公报

发明内容

发明想要解决的课题

但是，如上所述，在光子计数型的检测器中，由于对一个像素分配微细的多个检测元件，因此与积分型的检测器相比，检测元件数目多，读出电路或检测部等的异常等所引起的缺陷元件的比例也增高。因此，在由于缺陷元件而在投影像产生了像素缺陷时，若直接应用专利文献1的图像拍摄装置那样的对像素缺陷进行插补的技术，则需要更多的处理时间、处理电路以及插补用数据等，导致处理速度的降低、装置成本的增大以及作业工时的增加等。

本发明鉴于上述实际情况而完成，其目的在于，以不增大处理时间、处理电路以及插补用数据等的方式提高针对缺陷元件的插补的精度，简单地抑制伪影。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明提供以下的手段。

本发明的一个形式提供一种X射线检测器，具备：检测部，其具有多个将检测X射线的检测元件进行了二维排列的检测元件组，并将该检测元件组与一个像素对应地排列多个；相加率决定部，其决定所述检测元件的输出信号的相加率；相加部，其通过根据所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的输出信号进行相加，来计算投影像的每个像素的信号值；以及位置信息存储部，其存储表示所述像素与属于对应于该像素的检测元件组的所述检测元件之间的位置关系的像素位置信息、和表示所述检测元件组中包含的缺陷元件的位置的缺陷元件位置信息，所述相加率决定部基于所述像素位置信息以及所述缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素中包含的所述缺陷元件的输出信号的相加率、和相对于计算信号值的像素的中心与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，并将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值。

发明效果

根据本发明，能够不增大处理时间、处理电路以及插补用数据等地提高对缺陷元件的插补的精度，并且简单地抑制伪影。

附图说明

图1是表示应用了本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的X射线CT装置的概况的框图。

图2是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的参考图。

图3是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的概况的框图。

图4是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器中的采样的情形的一例的曲线图。

图5是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的参考图。

图6表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，(a)是表示缺陷元件的位置的缺陷元件位置信息的例子，(b)是缺陷元件位置信息的排列图的例子。

图7表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，(a)是表示像素与检测元件及缺陷元件之间的位置关系的像素位置信息的例子，(b)是像素位置信息的排列图的例子。

图8是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的相加部中的相加处理的流程的流程图。

图9是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，特别说明相加率的重心的说明图。

图10是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，特别说明检测元件的相加率的说明图。

图11是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的相加率的例子的说明图，(a)是表示图9中的(-1，1)是缺陷元件且将相加率设为0的情况下的像素内的相加率的说明图，(b)是表示将缺陷元件(-1，1)和其对角检测元件(1，-1)的相加率设为0的相加率的说明图，(c)～(f)是表示通过外插来计算相加率的例子的说明图。

图12是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的相加率决定部中的相加率决定处理的流程的流程图。

图13是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，特别说明检测元件的相加率的说明图。

图14是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的相加率决定部中的其他相加率决定处理的流程的流程图。

图15是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例，特别说明检测元件的相加率的说明图。

图16是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图，(a)是在像素中具有两个缺陷元件的例子，(b)以及(c)表示在像素中具有一个缺陷元件的情况下的例子。

图17表示如图16这样排列了检测元件的情况下的相加率的例子，(a)是使缺陷元件周边的检测元件的相加率增加的例子，(b)表示将缺陷元件的对角检测元件的相加率设为0的例子。

图18是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图，(a)是在像素中具有两个缺陷元件的例子，(b)以及(c)表示在像素中具有一个缺陷元件的情况下的例子。

图19是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图。

图20是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图。

图21是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图。

图22是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图。

图23是说明本发明的第1实施方式涉及的X射线检测器的检测部中的检测元件的排列例的说明图。

图24是表示本发明的第2实施方式涉及的X射线检测器的概况的框图。

图25是表示本发明的第2实施方式涉及的X射线检测器的信号处理部的概况的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。

本发明涉及的X射线检测器具备：检测部，具有多个将检测X射线的检测元件进行了二维排列的检测元件组，并将该检测元件组与一个像素对应地排列多个；相加率决定部，决定所述检测元件的输出信号的相加率；相加部，通过按照所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的输出信号进行相加，来计算投影像的每个像素的信号值；以及位置信息存储部，存储表示所述像素与属于对应于该像素的检测元件组的所述检测元件之间的位置关系的像素位置信息、和表示所述检测元件组中包含的缺陷元件的位置的缺陷元件位置信息，所述相加率决定部基于所述像素位置信息以及所述缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素中包含的所述缺陷元件的输出信号的相加率和相对于计算信号值的像素的中心与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，并且将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值。

以下，更具体地说明本发明的实施方式。

<第1实施方式>

以下，参照附图说明本发明的实施方式涉及的X射线检测器。在本实施方式中，说明将X射线检测器应用到X射线CT装置的例子。

如图1所示，X射线CT装置具备作为拍摄系统的、X射线源100、X射线检测器111、将这些X射线源100以及检测器111的检测部104(后述)对置配置且以给定的旋转轴为中心进行旋转的台架旋转部101、配置在台架旋转部101的开口内的卧台顶板103、以及对X射线检测器111伴随这些拍摄系统的动作而取得的信号进行处理的信号处理部112。

X射线源100例如使由管电压加速后的电子束与钨、钼等靶金属碰撞，从该碰撞位置(焦点)产生X射线。

台架旋转部101将X射线源100以及检测部104彼此对置配置，且以给定的旋转轴为中心进行旋转。在台架旋转部101的中央设置将被检测体102插入的开口，在该开口内配置使被检测体102躺卧的卧台顶板103。卧台顶板103和台架旋转部101能够在给定的方向上相对移动。

X射线检测器111具备：检测部104，其配置有多个检测入射的X射线光子且分类为两个能量范围来进行计数的光子计数方式的检测元件400；以及信号收集部108，其收集从检测元件400输出的投影像。X射线检测器111的详细情况后述。信号处理部112具备运算部105、显示部106、控制部107、主存储部109以及输入部110。

为了对收集到的信号进行给定的运算处理，运算部105具有：校正处理部1052，其对由信号收集部108收集到的信号进行校正处理；以及重构处理部1053，其生成多能量图像等重构像。

显示部106显示由运算部105生成的重构像等。控制部107具备：控制X射线源100的产生驱动源的动作的X射线控制部；控制X射线检测器111的信号读出动作的读出控制部；控制台架旋转部101的旋转和卧台顶板103的移动的拍摄控制部；以及控制这些各部整体的整体控制部。主存储部109存储在运算部105的运算处理中使用的参数、数据等。输入部110进行X射线CT装置中的拍摄条件等的输入。

运算部105以及控制部107能够将其一部分或全部构建为包含CPU(中央处理装置)、存储器以及主存储部109的系统，构成运算部105以及控制部107的各部的功能能够通过CPU将预先保存在存储部中的程序加载到存储器并执行来实现。此外，功能的一部分还能够由ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)等硬件来构成。

在以下的说明中，只要没有特别说明，则构成上述的拍摄系统、控制部10以及信号处理部112的要素具有与公知的X射线CT装置所具备的要素相同的结构，并且具有相同的功能。

接着，说明X射线检测器111。

X射线检测器111具备：检测部104；以及将来自检测部104的各检测元件400的输出信号作为投影像来收集的信号收集部108。

检测部104是使将检测X射线的多个检测元件400进行了二维排列的检测元件组与投影像的一个像素对应地排列多个而成的，检测部104中包含的各检测元件400是所谓光子计数方式的检测元件，其检测入射的X射线光子，例如，分类为两个能量范围来进行计数。

检测部104例如如图2所示，形成了以下结构，即，多个同一尺寸的检测元件400(图2中的实线)在通道方向和切片方向上二维地配置，并且在各个方向上等间隔地配置。检测元件400使通道方向与旋转方向、切片方向与旋转轴方向分别一致地配置。

由图2的虚线所示的矩形表示将检测元件400二维排列而成的检测元件组(像素)410，检测元件组410与投影像中的一个像素对应(以下，将检测元件组410称为像素410)。在图2所示的例子中，像素410由通道方向上三个元件且切片方向上三个元件共计九个检测元件400构成。

针对一个像素的检测元件400的个数是一例，并不限定本发明。

另外，在图2中，示出配置在检测部104中的检测元件400的一部分，将通道方向上七个且切片方向上六个切出而作为例子示出。

检测部104以将X射线源100大致作为中心的圆弧状配置多个，伴随台架旋转部101的旋转，一面保持与X射线源100之间的位置关系一面进行旋转。另外，在图1中，为了说明方便，示出检测部104排列了八个的例子，但是在实际的装置中，例如配置四十个左右。此外，在检测部104的前面设置X射线栅格(未图示)，防止从X射线源100照射的X射线当中由被检测体102等散射的X射线入射到检测部104。

检测部104的各检测元件400例如如图3所示具有以下结构，即，以夹着检测层401的方式设置正负的电极402、403，在各电极连接了读出电路405。在本实施方式中，正的电极402是各检测元件400间公共的所谓公共电极。

检测层401包含例如CdTe(碲化镉)、CdZnTe(镉锌碲)、Si(硅)等半导体材料。如箭头404所示，X射线从正的电极402侧入射到检测层401，检测X射线光子并生成与其能量相应的量的电荷。

如图3所示，来自检测部104的模拟信号输入到信号收集部108。收集部108具备读出电路405、相加率决定部407、位置信息存储部406、相加部408以及处理控制部409。

读出电路405以X射线的入射作为触发来读出，进行能量分类和数字变换。在读出电路405中，产生由入射的电荷产生的电信号，并通过给定阈值来分类成多个能量范围。此时，由于产生的电信号的波高、产生量取决于入射的X射线光子的能量，因此能够分类为与X射线光子相应的能量范围。接着，接收分类结果，按每个能量范围对入射的X射线光子数进行数字统计，得到数字信号。

该分类方法例如根据是小于给定阈值的能量范围(以下，记为低能量范围)还是给定阈值以上的能量范围(以下，记为高能量范围)来判别两个能量范围。每次采样进行这样的判别，在X射线光子入射时分类成高能量范围和低能量范围，并按每个视图以数字信号对各个X射线光子数进行统计。

参照图4说明分类方法的一例。图4是表示由产生电荷产生的电压120的曲线图，横轴128表示时间，纵轴129表示电压。在图示的例子中，在采样时间123中，X射线入射而产生脉冲输出121，在采样时间125中，X射线入射而产生脉冲输出122。另外，在图4中，关于采样，示出了不仅是在X射线入射的定时而且在X射线不入射的情况下(采样时间124)也周期性地进行的情况，但是也有时在X射线光子入射的定时进行采样。

读出电路405按每次采样对该区间中的输出电压的最大值与能量阈值126及能量阈值127进行比较分类。该能量阈值126是用于将所入射的X射线光子分类成高能量范围还是低能量范围的阈值。能量阈值127是判定X射线光子的输入有无的值。这里，输出电压120在X射线不输入时也因检测部104的电路噪声而变动，所以为了不将其误检测为X射线作用下的信号，能量阈值127需要是比零大的值。

通过使用这些能量阈值，在例如图4的采样时间124下，由于输出电压120是能量阈值127以下，所以判断为“X射线光子无输入”。此外，在采样时间125下，由于输出电压120比能量阈值126大，所以判断为高能量范围的X射线“存在入射”。此外，在采样时间123下，由于输出电压120比能量阈值127大但是为能量阈值126以下，所以判断为低能量范围的X射线入射。如以上这样，进行入射的有无和能量范围的分类。

另外，也可以取代使用采样中的最大值进行分类，例如，而使用采样中的输出电压的积分值，分类方法并不限定于上述方法。

位置信息存储部406存储表示像素与属于与该像素对应的检测元件组的检测元件之间的位置关系的像素位置信息、和表示检测器104所具备的多个检测元件中包含的缺陷元件(具有缺陷的检测元件)的位置的缺陷元件位置信息。即，所谓像素位置信息，是按每个像素410表示哪个检测元件400位于该像素410的什么位置的信息，所谓缺陷元件位置信息，是表示缺陷元件属于哪个检测元件组(像素)410且位于该像素410的什么位置的信息。像素位置信息以及缺陷元件位置信息能够预先存储在位置信息存储部406中。

图5～图7与图2同样，示出检测部104的一部分，表示投影像的像素410与检测元件400之间的位置关系。此外，在以下的说明中，设图5～图7所示的多个检测元件当中的检测元件400-1-4、400-5-2、400-4-5是缺陷元件。

图6表示存储部406中存储的缺陷元件位置信息的一例，图6的(a)在图5的检测元件400的排列中将是正常的检测元件的情况表现为0且将是缺陷元件的情况表现为1。存储部406存储例如图6的(b)的排列图来作为缺陷元件位置信息。

关于这样的缺陷元件位置信息，例如，在不设置被拍摄体而放出X射线时，得到检测元件400的输出，将输出值比基准值小的情况判断为缺陷而生成。如上所述，在本实施方式涉及的X射线CT装置中，按每个能量范围得到输出值，但是另一方面，在比基准值小的情况下，判断为缺陷。该生成可以由装置自动进行，也可以由人判断进行。

此外，在不相加而得到检测元件400的输出的情况下，需要输出像素中的检测元件数目倍(本实施方式中是九倍)的数据，但是例如利用相加部仅输出像素中的一个检测元件400的输出值来生成投影像，在像素内对该选择出的检测元件400进行切换，得到像素中的检测元件数目个(本实施方式中是九个)的投影像即可。其中，在此记载的缺陷元件位置信息的生成方法、测量方法是一例，能够应用表示缺陷元件的位置的所有信息。

图7示出像素位置信息的一例，图7的(a)在图5的检测元件400的排列中将像素的中心的检测元件400的情况表现为3，将角的情况表现为1，将其他的情况表现为2。

存储部406存储例如图7的(b)的排列图作为像素位置信息。这样的像素位置信息是一例，例如，也能够按每个位置将相应的检测元件400的位置信息存储为坐标信息。进一步地，在坐标存在周期性的情况下，也能够以数学式等方式来存储。此外，也可以例如以坐标、数学式等来给出像素的中心位置。

相加率决定部407基于位置信息存储部406中存储的缺陷元件位置信息以及像素位置信息，分别决定属于像素410的检测元件400的相加率。即，基于像素位置信息以及缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素410中包含的缺陷元件的输出信号的相加率和相对于计算信号值的像素410的中心与该缺陷元件处于对称位置的检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，将其他检测元件的相加率决定为大致相同的值。

这里，所谓相加率，是0以上的数，1的情况是使用所有的输出信号的情况，0的情况是不使用所有的输出信号的情况。例如，将缺陷元件的输出信号全部不使用的情况下设为0即可，将正常的检测元件的输出信号全部使用的情况下设为1即可。决定相加率的过程、相加率的具体例以及每个像素的输出值计算方法后述。

在相加部408中，按照在相加率决定部407中决定的相加率，对属于像素410的各检测元件400的输出信号进行加权相加，从而计算像素410的输出值作为投影像的每个像素的输出值。在本实施方式中，作为一例，示出由通道方向上三个元件且切片方向上三个元件共计九个检测元件400构成的像素410(参照图2)。因此，相加部8通过对九个检测元件400的输出信号分别进行加权相加从而计算为像素410的输出值。

该加权相加例如在将像素410的输出值设为R_cell、将其中的检测元件400-i-j(i，j是1至3的整数)的输出设为r(i，j)、并将作为它们的权重的相加率设为α(i，j)时，能够按照以下的数学式(1)来计算。

[数学式1]

这里，M(M为自然数)是一个像素中的通道方向的检测元件数目，N(N为自然数)是一个像素中的通道方向的检测元件数目，在本实施方式中，M、N都是3。

其他像素的输出值也同样，对该像素之中的检测元件400的输出值以相加率进行加权相加来计算。这些加权相加按每个能量范围进行。

处理控制部409为了进行上述的处理而进行信号收集部108中包含的各部的控制。在信号收集部108中计算的像素410的输出值作为投影像而被输出到运算部105。

基于以上的结构，说明X射线CT装置的一般的拍摄动作。另外，在以下的说明中，为了说明方便，将光子的能量范围设为两个，但是能够将能量范围设为三个以上。

首先，若拍摄者从输入部110输入拍摄条件并输入实际拍摄的开始，则控制部107开始来自X射线源100的X射线的照射，并控制台架旋转部101开始拍摄。

此时，例如以120kV的管电压对电子束进行加速而从X射线源100照射X射线。从X射线源100的焦点照射的X射线向载置在卧台顶板103的被检测体300照射，透射过被检测体300的X射线被检测部104检测。检测部104按每个检测元件400产生与入射X射线的能量相应的电荷。信号收集部108如前所述，将该电荷分类成高能量范围和低能量范围，按每个能量范围以及每个视图，得到数字的统计值。进而，按投影像的每个像素求取输出值，并输出到运算部105。

接着，控制部107对于这样的拍摄，通过使台架旋转部101在旋转方向上旋转，从而使针对被检测体300的X射线的照射角度发生变化。在该视图中也与前视图同样地进行测量，作为各能量范围下的统计数进行输出。这里，从X射线源100产生的X射线可以是与视图同步的脉冲X射线，也可以是连续X射线。进而，一面这样进行旋转驱动，一面按每个视图变更焦点位置而重复进行拍摄，取得360度的数字信号。拍摄例如每隔0.4度在多个视图之间进行。通过这样的拍摄，能够得到360度的投影像。

接着，运算部105对信号收集部108收集到的投影像，进行给定的校正处理、运算处理，生成多能量投影像。在校正处理中，例如进行空气校正，在运算处理中，例如进行密度图像生成、多能量图像用投影像生成、重构处理。

以下，按照图8的流程图来说明相加部408中的相加方法的一例。

如图8所示，首先，在步骤S110中，相加部408读出在相加率决定部407中在拍摄前决定的相加率。这例如在系统的启动时、进行拍摄开始的输入指示而开始实际拍摄前进行。

若开始了实际拍摄，则在步骤S111中，相加部408从读出电路405取得一个能量范围的一个像素的全部检测元件的输出。相加部408在下一个步骤S112中，根据相加率和检测元件的输出值，求取一个能量范围的一个像素的输出值，将其结果转送到信号处理部112的运算部105。

相加部408在下一个步骤S113中，判断是否已经计算出所有的能量范围的输出值。在判定结果为“否”的情况下，返回到步骤S111，从读出电路405得到是同一像素的检测元件但还未进行步骤S112的其他能量范围的输出，并同样进行步骤S112中的处理。另一方面，在步骤S113的判定结果为“是”的情况下，转移到下一个步骤S114，判定是否已经计算出所有的像素的输出值。

在步骤S114的判定结果为“否”的情况下，返回到步骤S111同样进行处理，读出全部能量范围的输出。在步骤S114的判定结果为“是”的情况下，结束处理。

上述的相加方法是一例，例如，还能够使本方法的处理的顺序不同，或按每多个数据来集中进行读出、运算。此外，即使在进行处理的数据的单位不同的情况下，也能够进行相同的处理。进而，相加部408还能够不按每个像素将输出值转送到信号处理部112，而是在取得全部像素全部能量范围的数据后集中转送到信号处理部112。

这里，对各检测元件的输出信号进行加权相加而按每个像素得到输出值的情况下的相加率α(i，j)和SNR的关系如下。

即，若检测元件400-i-j的输出信号的SNR(记为snr(i，j))全都设为相同，且设为加权相加后的像素的输出值的SNR(记为SNR_cell)，则根据式(1)，它们成为式(2)这样的关系。

[数学式2]

(针对相加率决定方法)

具体说明相加率决定部407中的加权(相加率)的决定方法。相加率的决定方法根据缺陷元件的有无及其位置而不同。

作为前提，在如图5的像素410-1这样不存在缺陷元件的情况下，相加率对所有的检测元件400设为1。另一方面，在如像素410-2、像素410-3、像素410-4这样存在缺陷元件的情况下，相加率决定部407将缺陷元件的相加率从正常的情况减少1而设为0。

但是，若直接以这样的相加率进行加权合成，则像素的输出值的采样位置就会从像素中心偏离。即，例如，在像素410-4中，检测元件400-4-5是缺陷，但若将该像素的相加率设为0，则采样位置就会在通道方向上偏离检测元件400的1/9、像素的1/27。其中，该量是检测元件间无间隙的情况下的值。

若采样位置发生偏离，则会产生以下这样的影响。即，例如，在被拍摄体的边缘附近等，有时在相邻像素间输出相差三倍左右。考虑到该变化是指数性的，在采样位置偏离检测元件400的1/9(像素的1/27)的情况下，输出会偏离4％程度。这样的偏离，特别是在X射线CT装置中，成为伪影的原因。

因此，相加率决定部407将缺陷元件的相加率设为0，并且变更其他的相加率，使得像素内的相加率的重心成为中心，并且采样位置成为像素的中心。

这里，所谓相加率的重心，是将从起点到各个检测元件400的中心的向量与其相加率之积的总和以该检测元件400的个数进行归一化而得到的。更具体来说，在设像素由N(N为2以上的整数)个检测元件构成，将起点到检测元件k(k为1至N的整数)的向量设为d(k)，将该元件400的相加率设为α(k)的情况下，相加率的重心G能够如式(6)这样来表示。

[数学式3]

在将向量的起点取为像素的中心的情况下，即，在起点与像素的中心重合的情况下，相加率的重心成为零向量。以下，设如这样将起点取为像素的中心来进行说明。

使用图9来说明针对相加率的重心的详细情况。图9表示一个像素内的九个检测元件400，所记载的(i，j)(i，j为-1、0、1的整数)表示在将检测元件400间的长度设为单位长度时以像素中心为原点时的坐标。此外，i是通道方向，j是切片方向。若将各检测元件400的相加率设为α(i，j)，将相加率的重心的通道方向的坐标设为x，将切片方向的坐标设为y，则各自能够根据式(3)如式(4-1)(4-2)(以下，合起来称为式(4))这样表示。

[数学式4]

对于上述的像素410-1的情况来说，由于所有的检测元件400正常，所以相加率成为1，因此可知相加率的重心(x，y)成为(0，0)，处于像素的中心。

接着，在存在缺陷元件的情况下，相加率决定部407判别缺陷元件处于像素的哪个位置，根据像素内的检测元件400的位置来决定相加率。关于缺陷元件处于像素的哪个位置的判别是基于存储部406中存储的缺陷元件位置信息以及像素位置信息来进行的。

具体来说，例如，在图6的缺陷位置信息中，由于缺陷元件由1表示，所以可知像素410-2存在缺陷元件400-5-2，该检测元件400在图10的像素位置信息中数字是3，根据前述的定义可知位于像素的中心。

接着，以下，使用图10来说明根据缺陷元件的位置决定相加率的例子。图10的检测元件400内所示的数字表示存在缺陷元件的情况下的各检测元件400的相加率。此外，以下，将从正常的检测元件的相加率值1减少的量定义为相加率的减少量。即，例如，在该检测元件是缺陷元件且将相加率设为0的情况下，相加率的减少量为1。同样，将从正常的检测元件的相加率值1增加的量定义为相加率的增加量。

(缺陷元件处于像素的角的情况)

在该情况下，例如对于图6的(a)中的像素410-3来说，检测元件400-1-4是缺陷元件，缺陷元件位于像素410-3的角。这与图9中的(-1，1)为缺陷元件的情况相当。因此，仅将缺陷元件400-1-4的相加率设为0，即，在将减少量设为1的情况下，相加率的重心(x，y)成为(1/9，-1/9)，不再为像素的中心。

因此，为了使相加率的重心与像素中心一致，如图10所示，对于像素内缺陷元件400-1-4的作为相对于像素中心(图10中是检测元件400-2-5)处于对称的位置的对角检测元件的检测元件400-3-6(图10中以虚线示出的检测元件)的相加率，相加率决定部407也同样将减少量设为1而将相加率设为0。

即，使对角检测元件的相加率的减少量与缺陷元件400-1-4相同。通过这样决定相加率，从而相加率的重心(x，y)成为(0，0)，能够使其与像素中心一致。

这样的方法相比使用所谓外插的方法，在SNR这一点上更出色。图11的(a)表示图9中的(-1，1)为缺陷元件且将相加率设为0的情况下的像素内的相加率，图11的(b)表示将图9的缺陷元件的(-1，1)和其对角检测元件(1，-1)的相加率设为0的情况下的相加率。在这样决定相加率的情况下，相对于不存在缺陷元件且所有的检测元件400的相加率为1的情况，图11的(a)的情况是5.7％，图11的(b)的情况是11.8％，各自SNR都降低。

另一方面，在通过图11的(c)～(f)所示的外插求取到的相加率的情况下，SNR降低的程度如以下这样。图11的(c)是在倾斜方向上使用(0，0)和(1，-1)的检测元件400的输出值通过外插来推定出(-1，1)的缺陷元件的输出值的情况下的相加率。成为这样的相加率根据以下这一点也能理解，即，在根据(0，0)的检测元件的输出值P(0，0)和(1，-1)的检测元件的输出值P(1，-1)来推测(-1，1)的检测元件的输出值P(-1，1)时，输出值P(-1，1)的输出值能够如以下的式(5)来表示，且需要将(0，0)的相加率增加2，将(1，-1)的相加率减少1。此外，在进行外插的情况下，对角检测元件的相加率也与缺陷元件相同且为0，相加率的重心与像素的中心一致。

[数学式5]

P(-1，1)＝2P(0，0)-P(1，-1)···(5)

在图11的(c)这样的相加率的情况下，相对于不存在缺陷元件且所有的检测元件400的相加率为1的情况，SNR降低22.5％左右。另外，SNR的降低率能够根据上述的式(2)来求取。

同样，图11的(d)表示使用同一行的(0，1)和(1，1)的检测元件400通过外插来求取出(-1，1)的输出值的情况下的相加率。图11的(e)表示使用同一列的(-1，1)和(-1，-1)的检测元件400通过外插来求取出(-1，1)的输出值的情况下的相加率。在这些情况下，也与图11的(b)同样，相对于不存在缺陷元件且所有的检测元件400的相加率为1的情况，SNR降低22.5％左右。

同样，图11的(f)是分别进行同一行、同一列、倾斜的各自的外插且将它们按各1/3相加来求取缺陷元件的输出值时的相加率。此时，此时(1，1)、(1，-1)、和(-1，-1)的相加率减少1/3而成为2/3，(0，1)、(0，0)、和(1，0)的相加率增加2/3而成为5/3。在该情况下，相对于不存在缺陷元件且所有的检测元件400的相加率为1的情况，SNR降低12.2％左右。

在根据由以上所述的本实施方式中的X射线检测器的相加率决定部407决定的相加率进行加权相加按每个像素计算输出值的情况下，与应用通过外插决定的相加率的情况相比，能够抑制SNR相对于像素的输出值降低。

这在缺陷元件和对角检测元件以外的检测元件400的相加率相同的情况下能够最良好地抑制降低。这样，在本实施方式中的相加率决定部407中，使缺陷元件以及对角检测元件的相加率相对于正常的检测元件的相加率减少相同的量，其他检测元件400的相加率一律设为大致相同的值，即，设为大致一样。由此，能够使相加率的重心和像素的中心一致，抑制SNR的降低。另外，所谓大致相同的值乃至大致一样，是指例如相加率的不同为±10％以内程度的情况。

(缺陷元件处于像素的角以外且中央以外的情况)

例如，如图6的(a)中的像素410-4那样检测元件400-4-5为缺陷元件的情况相当于图9中的(-1，0)为缺陷元件的情况。

在这样的像素中，在仅将缺陷元件400-4-5的相加率设为0，即，将减少量设为1的情况下，相加率的重心(x，y)成为(1/9，0)，相加率的重心和像素的中心不一致

因此，要增加缺陷元件400-4-5的周边元件的相加率。在本实施方式中，如图10所示，使检测元件400-4-4和检测元件400-4-6(由实线的粗线标记的检测元件)的相加率增加0.5。即，将检测元件400-4-4和检测元件400-4-6的相加率设为1.5(即相加量0.5)，将缺陷元件400-4-5的相加率设为0(即减少量1)，将其他检测元件400的相加率设为1。

这与根据检测元件400-4-4和检测元件400-4-6的输出信号通过内插求取出检测元件400-4-5的输出信号的情况相同。通过这样决定相加率，相加率的重心(x，y)就成为(0，0)，能够与像素中心一致。

(缺陷元件处于像素的中心的情况)

例如，如图6的(a)中的像素410-3那样，检测元件400-5-2是缺陷元件，相加率的重心(x，y)是(0，0)，成为中心的检测元件是缺陷元件其本身，所以仅将缺陷元件400-4-5的相加率设为0，其他检测元件400的相加率不减少而保持原来的值不变。

通过如上述的例子那样来决定相加率，从而能够使投影像的像素410的采样位置不与实际的位置偏离地计算各像素的输出值。

上述针对各检测元件的相加率的决定处理大致如以下这样进行。

首先，(1)将所有的检测元件的相加率设为1，使所有的缺陷元件的相加率减少1。接着，(2)基于缺陷元件位置信息，对缺陷元件的位置判定处于像素中的角、中央、这以外的哪个位置。接着，(3)在缺陷元件的位置是像素中的角的情况下，决定对角检测元件的位置，在对角检测元件不是缺陷元件的情况下，将其相加率减少1。在缺陷元件的位置是像素中的角以外且中央以外的情况下，使缺陷元件的周边元件的相加率增加，以便利用同一像素的周边元件对缺陷元件的输出进行内插。其中，在周边元件是缺陷元件等情况下，也有时可能不能利用周边元件对缺陷元件的输出进行内插。该情况下，不增加缺陷元件的周边元件的相加率，而使对角检测元件的相加率减少1。

这些工序在缺陷元件存在多个的情况下，能够通过对全部缺陷元件重复进行上述(2)和(3)的处理来决定相加率。

在上述的例子中，说明了将缺陷元件的减少量和缺陷元件的位置是像素中的角的情况下的对角检测元件的减少量设为1的例子，但是例如还能够将减少量设为大于0且小于1的值。并且，在该情况下，将相加率的减少量在对角检测元件和缺陷元件中设为相同。

以下，更详细地，使用图12的流程图说明在相加率决定部407中决定相加率的处理。

为了决定相加率，首先，在步骤S200中，相加率决定部407将全部检测元件的相加率设为1，进入到步骤S201，使全部缺陷元件的相加率减少1。此时，检测元件是否是缺陷元件的判定基于存储部406中存储的缺陷元件位置信息，即，例如基于图6的排列图来决定。

接着，在步骤S202中，进行缺陷元件位于像素中的哪个位置的判别。这基于存储部406中存储的缺陷元件位置信息以及像素位置信息，即，例如使用图6以及图7所示的排列图来决定。在判别缺陷元件的位置的结果是检测元件处于像素的角的情况下进入到下一步骤S203，在缺陷元件处于像素的中心以及角以外的情况下进入到步骤S205，在缺陷元件是像素的中心的情况下进入到步骤S209。

在步骤S203中，判定缺陷元件的对角检测元件是否是缺陷元件，在处于对角的检测元件不是缺陷元件的情况下进入到步骤S204，使缺陷元件的对角检测元件的相加率减少1，并转移到下一步骤S209。另一方面，在步骤S203中，在判定为处于对角的检测元件是缺陷元件的情况下，转移到步骤S209。

此外，在步骤S202中检测元件处于像素的中心以及角以外的情况下，在步骤S205～S208中，判定是否能利用周边元件对缺陷元件的输出进行内插，从而决定相加率。具体来说，在步骤S205中，对与缺陷元件相同的像素中在缺陷元件的上下存在检测元件且该上下的检测元件双方不是缺陷元件进行判别。在这为“是”，即，在与缺陷元件相同的像素中在上下存在正常的检测元件的情况下，进入到步骤S206，使该缺陷元件的上下的检测元件的相加率增加0.5。

相反，在步骤S205的判定结果为“否”的情况下，即，在与缺陷元件相同的像素中在其上下的至少一方不存在正常的检测元件的情况下，转移到步骤S207。在步骤S207中，对与缺陷元件相同的像素中在缺陷元件的左右存在检测元件且其左右的检测元件双方不是缺陷元件进行判别。

在这为“是”，即，在与缺陷元件相同的像素中在左右存在正常的检测元件的情况下，在步骤S208中，使该缺陷元件的左右的检测元件的相加率增加0.5。相反，在为“否”的情况下，即，在与缺陷元件相同的像素中在其左右的至少一方不存在正常的检测元件的情况下，在步骤S204中，使缺陷元件的对角检测元件的相加率减少1。

通过这样的处理，在缺陷元件的上下的检测元件正常的情况下，与根据它们的输出通过内插来求取缺陷元件的输出的情况相同。在上下的检测元件的至少一方不正常的情况下，与使用左右的检测元件通过内插来求取缺陷元件的输出的情况相同。进一步地，在左右的检测元件中也是至少一方是缺陷元件的情况下，与缺陷元件处于像素的角的情况同样，使对角检测元件的相加率减少1。

接着，在步骤S209中，判定是否已对所有的缺陷元件进行了步骤S203中进行的位置判定。在未进行的情况下，返回到步骤S203，对未进行位置判定的下一个缺陷元件，同样进行步骤S203至步骤S208。

在这样对所有的缺陷元件进行了上述处理的情况下，转移到步骤S210，结束相加率决定处理。通过以上的处理，在缺陷元件存在多个情况下，也能够决定全部检测元件中的相加率。

提高上述与缺陷元件相邻的检测元件的相加率的方法，即，判定是否能够利用周边元件对缺陷元件的输出进行内插的方法是一例。要使用的周边元件的增加量的重心决定为位于缺陷元件的中心即可，例如，还能使步骤S205和步骤S207的判定的顺序不同，还能判定是否能够用三个以上的周边元件进行内插，除此以外，还能使用上下左右以外的其他周边元件。

通过如以上这样通过相加率决定部407来决定相加率，从而能够抑制由于因故障等产生的缺陷元件，投影像的像素的采样位置发生偏离从而输出值产生偏离，进而能够简单地除去、减轻伪影的产生，能够得到正确的输出值。

但是，若如上所述减少缺陷元件、该像素中心的对称位置的检测元件400的相加率，则包含缺陷元件的像素的输出值就降低。因此，需要将像素的相加率的合计归一化成按每个像素成为相同。因此，例如，在相加部408设置归一化部，在归一化部中决定了针对各像素中包含的检测元件的输出信号的相加率后，将像素间的相加率的不同归一化。

具体来说，例如，能够以像素中包含的检测元件的相加率的合计来进行归一化。即，例如在图10中，由于像素410-1的相加率的合计值是9，所以相加部408在通过上述的式(1)所示的相加方法计算输出值后，通过归一化部将输出值除以作为相加率的合计值的9。同样，例如，由于像素410-2的相加率的合计值是8，所以通过归一化部对于输出值除以作为相加率的合计的8。通过归一化部如这样对由相加部408求取到的像素的输出值，即，对投影像进行归一化，从而能够对因每个像素所使用的检测元件数目的不同而导致的每个像素的输出值的差异进行校正。

除此以外，也可以不设置归一化部，例如，在相加率决定部407中，预先决定各检测元件的相加率，使得各像素的相加率的合计成为1。即，例如，在图10中，能够使用像素410-1的相加率的合计值9，将像素410-1中包含的各检测元件的相加率除以9而设为1/9，能够使用像素410-2的相加率的合计值8，将像素410-2中包含的各检测元件的相加率除以8而设为1/8。

此外，进而，作为其他方法，在运算部105中的校正处理部1052中，能够同空气校正一起进行归一化所涉及的处理。

这里，简单说明空气校正。所谓空气校正，例如，通过使用在正式拍摄事前测量生成并保存在主存储部109中的灵敏度/X射线分布数据按每个能量范围除投影像来实现。灵敏度/X射线分布数据例如通过以下过程按每个能量范围来生成，即，在不设置被检测体的情况下从X射线管100照射X射线并按每个能量取得投影像，对投影像按每个检测元件400在视图方向上进行相加平均，利用检测部104的输出的平均值进行归一化。该校正处理按在各个能量范围中取得的每个投影像进行。

此外，作为其他例子，信号收集部108、运算部105还能够对缺陷元件和对角检测元件的相加率的减少量进行归一化。对于这一点来说，由于例如在将正常的像素中的检测元件的相加率的合计设为S，将存在缺陷元件的像素中的相加率的合计设为T时，存在缺陷元件的像素的输出与不存在缺陷元件的像素相比，成为T/S倍的输出，所以只要对相加后的输出例如设为S/T倍进行归一化即可。

因此，例如，在校正处理部1052中进行空气校正时，在检测元件的灵敏度相同时，在不进行归一化的情况下，在同一剂量输入到了该检测元件时，像素410-2的输出值成为像素410-1的输出值的8/9倍。并且，在灵敏度/X射线分布数据中，输出值之比也成为8/9倍，会用到同样的权重，所以通过进行空气校正，同时相加率也被归一化，能够使像素410-1和像素410-2的输出相同。

(进行相加率的决定的定时的其他例子)

在上述的第1实施方式中，说明了相加率决定部40的相加率的决定在拍摄后，即，在生成投影像时进行的情况。相加率的决定并不限于上述的例子，例如，还能够在拍摄的事前进行。通过这样，在拍摄后就不需要决定相加率，能够缩短从拍摄到投影像的完成的时间。

(与缺陷元件的位置相应的相加率决定方法的其他例子)

在上述的例子中，说明了在缺陷元件处于像素的角以及中央以外的情况下，增加缺陷元件的周边元件的相加率的例子，但是也可以减少对角检测元件的相加率。在该情况下，例如，只要使缺陷元件400-4-5和其对角检测元件400-6-5的相加率减少相同程度即可。例如，在图13中，示出减少量是1且将相加率设为0的例子。另外，图13中的检测元件400内的数字表示相加率。通过这样，能够使相加率的重心(x，y)和像素的中心一致。

针对上述的各检测元件的相加率的决定处理大致如以下这样进行。

首先，(1)将所有的检测元件的相加率设为1，使所有的缺陷元件的相加率减少1。接着，(2)对缺陷元件的位置基于缺陷元件位置信息判定处于像素中的角、中央、这外的哪个位置。接着，(3)在缺陷元件的位置是像素中的角的情况下，决定对角检测元件的位置，在对角检测元件不是缺陷元件的情况下将其相加率减少1。在缺陷元件的位置是像素中的角以外且中央以外的情况下，在缺陷元件位置是像素中的中央以外的情况下，决定对角检测元件的位置，将其相加率减少1。

以下，使用图14的流程图说明在本例的相加率决定部407中决定相加率的处理。

在图14所示的流程图中，与图12的流程图同样，在步骤S300以及步骤S301中，相加率决定部407将全部检测元件的相加率设为1，进入到步骤S201，将全部缺陷元件的相加率减少1，进行步骤S302的处理。在步骤S302中，判定缺陷元件是否位于像素的中心。

在步骤S302的判定结果为“是”，即，在缺陷元件位于像素的中心的情况下，进入到步骤S305。另一方面，在步骤S302的判定结果为“否”，即，在缺陷元件不处于像素的中心的情况下，转移到步骤S303，判定缺陷元件的对角检测元件是否是缺陷元件。

在步骤S303的结果为“否”的情况下，即，在缺陷元件的对角检测元件是正常的检测元件的情况下，转移到步骤S304，将缺陷元件的对角检测元件的相加率减少1，之后转移到步骤S309。

另一方面，在步骤S303的结果为“是”的情况下，即，在缺陷元件的对角检测元件也是缺陷元件的情况下，转移到步骤S305。

接着，在步骤S305中，反复进行处理以便对所有的缺陷元件实施位置判定。在这样对所有的缺陷元件实施后结束相加率决定处理。

这样的处理在上述的缺陷元件处于像素的角以及中央以外的情况下，若与增加缺陷元件的周边元件的相加率的例子相比较，则是简单的处理，SNR虽然稍稍变差但也适于高速的处理。

关于SNR，例如，在缺陷元件是一个且对所有的检测元件400一样地入射了X射线的情况下，在缺陷元件处于像素的角以及中央以外的情况下，增加缺陷元件的周边元件的相加率，在这样的例子中，该像素的SNR与全部由正常的检测元件构成的像素相比降低约7.4％。另一方面，在缺陷元件处于像素的角以及中央以外的情况下，在减少对角检测元件的相加率的例子中，降低了11.8％。

因此，减少对角检测元件的相加率而设为0的方法优选在检测元件400处于像素的角时等这样在插补中很难将相加率的重心设为像素的中心时进行应用。

另外，除此以外，例如，对于虽然缺陷元件位于像素的角但能够使用相邻像素的检测元件通过内插来进行缺陷元件的输出信号的推定并使得相加率的重心成为像素的中心的缺陷元件，也可以增加缺陷元件的周边的检测元件的相加率。即，也可以根据相邻的检测元件400进行内插来决定值。其中，在很难将相加率的重心设为缺陷元件的中心的情况、很难在相加部408中使用相邻的像素的检测元件400的输出值的情况等情况下，优选减少缺陷元件的对角检测元件的相加率。

作为这样的情况的例子，考虑如下等情况：(1)按相加部408的多个块的每个块来构成电路且相加前电路间的数据的交换很困难的情况，(2)产生了处理的延迟的情况，(3)由于是检测部104的端部的像素，所以很难在相加前对属于相邻的检测部104的检测元件的输出值进行交换的情况，(4)对于X射线照射范围的端部的像素来说相邻像素处于X射线照射范围外，从而实质上很难使用相邻像素的检测元件进行内插的情况，(5)至相邻像素为止存在距离，即使使用相邻像素的检测元件进行内插精度也很低的情况，(6)实质上进行夹持的像素不存在的情况。

此外，说明了在缺陷元件处于像素的中央的情况下，将缺陷元件的相加率减少1而设为0的例子，但是若以使得相加率的重心成为像素的中心的方式来决定相加率，则例如还能够增加缺陷元件的周边的相加率，以便根据周边的检测元件400进行内插来求取缺陷元件的值。

此外，在提高周边的检测元件400的相加率的情况下，虽然像素内的缺陷元件以外的检测元件400的相加率接近于一样时SNR的降低会变少，但是在根据像素内的缺陷元件以外的所有的检测元件400的输出值的平均来求取缺陷元件的输出值的情况下，这能够称为是缺陷元件以外的像素内的所有的检测元件400的相加率成为相同且作为SNR来说降低最少的相加率的决定方法。

(像素中的检测元件数目的其他例子)

在以上的说明中，设为根据3×3个检测元件来求取一个像素的输出值，但是考虑各种检测元件的数目、其排列方法。在构成一个像素的检测元件是两个的情况下，若一个检测元件是缺陷元件，则另一个成为对角检测元件，通过将两者的相加率设为0，像素的输出值就会成为0。因此，优选将像素内的检测元件数设为三个以上。

从SNR的观点来看，像素内的检测元件数目越多则越优选。例如，图15示出像素410由6×6个检测元件400构成的情况下的例子。在图15的例子中，将(2，2)的检测元件400设为缺陷元件。

在该情况下，在仅将缺陷元件的相加率设为0的情况下，与不存在缺陷元件的情况相比，SNR降低1.4％。另一方面，在将缺陷元件和角检测元件(5，5)的相加率设为0的情况下，与不存在缺陷元件的情况相比，SNR降低2.8％。

此外，在像素由3×3个检测元件构成的情况下，SNR的降低是12％。

即，在像素内的检测元件400的个数多的情况下，即使使用减少缺陷元件和对角检测元件这两方的相加率的方法，也能够将SNR的降低抑制得小。

(信号收集部108的搭载位置的其他例子)

虽然记载了将信号收集部108设于旋转部101的情况，但是也可以将一部分设置于静止系统。例如，也可以是运算部105的一部分。

(缺陷元件在像素中存在多个的情况下的例子)

在上述的例子中，说明了在构成一个像素的多个检测元件中仅包含一个缺陷元件的情况。在一个像素中包含多个缺陷元件的情况下，例如能够如以下这样来考虑。

在图16的(a)中，设(-1，1)和(0，1)这两个检测元件400是缺陷元件。此时，图16的(a)能够考虑为是图16的(b)和图16的(c)的组合。

图16的(b)将缺陷元件(-1，1)和相对于像素中心与其对称的(1，-1)的检测元件400的相加率减少1。

图16的(c)将作为缺陷元件的周边的检测元件400的(-1，-1)和(1，-1)的相加率增加0.5。此时，(1，-1)的减少量是1且增加率成为0.5，相加率成为0.5(即减少量0.5)。

因此，在图16的(a)中，只要将(1，-1)的检测元件400的相加率设为0.5，将(-1，-1)的检测元件400的相加率设为1.5，将(-1，1)的检测元件400的相加率设为0，将其他检测元件400的相加率设为1即可。此时的相加率如图17的(a)所示。

此外，如上所述，相对于图16的(c)的情况，可以使作为对角检测元件的(1，0)的检测元件400的相加率减少1而设为0。此时的相加率如图17的(b)所示。

SNR的降低在图17的(a)的情况下是14.8％，在图17的(b)的情况下是25.5％，可知增加缺陷元件的周边的检测元件的相加率时SNR减少很小。

此外，作为其他例子，如图18的(a)所示，考虑一个像素的(-1，1)和(-1，0)这两个检测元件400是缺陷元件的情况。

同样，图18的(a)也能够考虑为是图18的(b)和图18的(c)的组合。

图18的(b)是将作为对角检测元件的(1，-1)的检测元件的相加率减少1。

另一方面，对于图18的(c)来说，由于作为周边元件的(-1，1)的检测元件400是缺陷元件而无法进行基于内插的推定，因此图18的(c)也只要将作为对角检测元件的(1，0)的检测元件的相加率减少1即可。

若这样考虑，则只要将作为缺陷元件的(-1，1)(-1，0)和作为对角检测元件的(1，0)(1，-1)的检测元件的相加率设为0(即减少量为1)，将其他检测元件400设为1即可。

进一步地，图19示出相对于像素中心对称的检测元件400彼此是缺陷元件的例子。在图19中，(-1，1)和(1，1)的检测元件是缺陷元件。在该情况下，若将缺陷元件的各自的相加率设为0，则由于相加率的重心成为图像的中心，因此不需要对于其他检测元件减少相加率。

这样，在其他位置存在两个缺陷元件的情况、存在三个以上的情况下，也能够通过分成一个一个，作为它们的组合来考虑，来决定要减少相加率的检测元件400。

(缺陷元件的位置信息的其他例子)

在上述的例子中，列举出图6所示的排列图作为缺陷元件位置信息的例子，但是除此以外，也考虑各种表示检测元件400是正常还是缺陷的数值、排列图的形状。

此外，不限于排列图，例如，还能作为仅缺陷元件、或者仅缺陷元件的坐标这样的位置信息来存储。另外，除了位置信息以外，还能够与缺陷元件相对应地，合并存储该缺陷元件的相加率。

(对角检测元件的决定方法的其他例子)

在上述的例子中，基于存储部406中存储的缺陷元件位置信息、和表示像素与检测元件400之间的位置关系的像素位置信息来决定要减少相加率的对角检测元件的位置。作为像素位置信息，还能够例如以图20所示这样的排列图的方式来保存要减少相加率的对角检测元件的位置。

图20是表示缺陷元件存在于图6所示的位置的情况下的对角检测元件的位置的一例，以粗的矩形表示且在检测元件内表示为“1”的检测元件400是对角检测元件。与缺陷元件的位置信息同样，也能够作为各种方式的排列图、例如坐标这样的位置信息等来存储。

此外，还能够将要减少相加率的对角检测元件的位置信息同缺陷元件位置信息一起进行保存。即，像素位置信息也可以兼作缺陷元件位置信息。图21是其一例，在缺陷元件的位置信息，设为记载了要减少相加率的对角检测元件的信息和像素位置信息。在图21中，要减少相加率的正常的检测元件400表示为2。此时，相加率决定部407通过读入该缺陷元件的位置信息，能够同时得到对角检测元件的位置信息。

另外，在图21中，按正常的检测元件是0、缺陷元件是1、对角检测元件是2这样来区别示出，但这只是一例。

进一步地，缺陷元件的位置信息、像素位置信息不仅是缺陷元件、对角检测元件的位置信息，也可以具有相加率。图22是该一例的像素位置信息，检测元件400内的数字表示相加率。此时，相加率决定部407若读入该缺陷元件的位置信息而得到对角检测元件的位置和相加率，就能够立即决定所有的检测元件的相加率。

(相加率的决定方法的其他例子)

虽然将缺陷元件的相加率设为0，但是例如能够应用大于0且小于1的各种值。此时，为了在各检测元件间使相加率的重心与像素的中心一致，在像素中的检测元件400的大小全都相同的情况下，将缺陷元件和对角检测元件的相对于相加率的减少量设为相同。

此外，在上述的例子中，虽然不管能量范围如何都将缺陷元件的相加率设为相同，但是也可以使缺陷元件的相加率的减少量根据能量范围而不同。特别是，在光子计数检测器中，由于例如噪声大，所以在低的能量范围内误检测多，因而无法使用，但是在高的能量范围内有时也能够正确地进行计数。

此时，还能够仅将低能量范围的相加率减少为0以上且小于1，而不减少高能量范围的相加率，这样来决定相加率。此外，还能够使得高能量范围的相加率的减少量小于低能量范围的相加率的减少量，这样来决定相加率。

除此以外，也可以根据能量范围使对角检测元件的相加率的决定方法不同。例如，在图6的(a)的像素410-4中，能够在低能量范围内增加缺陷元件的周边元件的相加率，在高能量范围内减少位于缺陷元件的对角的检测元件的相加率。这样，能够使缺陷元件和对角检测元件中的至少一方的相加率根据能量范围不同。

(检测元件的配置以及形状的其他例子)

在本实施方式中，检测部104示出在通道方向以及切片方向中的每一个方向上以等间隔来排列检测元件400的例子，但是在检测元件的排列不是等间隔的情况下，也能够与上述的例子同样地决定相加率。此外，对于检测元件400的形状来说，不必一定是各向同性的形状，即使是各向异性的形状，也能够决定相加率，使得相加率的重心与像素的中心一致。并且，通过设为这样，不增大处理时间、处理电路以及插补用数据等，就可提高针对缺陷元件的插补的精度，简单地抑制伪影。

(相加率的重心的其他计算方法)

在上述的例子中，使用相加率来计算相加率的重心，即，使用式(3)来计算相加率的重心。相加率的重心也能够根据相加率的减少量或增加量来计算。在该情况下，通过将式(3)中的检测元件400-k(k是1至N的整数)的相加率的减少量设为β(k)(＝1-α(k))，能够根据以下的式(6)来计算相加率的重心。另外，在减少量β(k)为负的情况下，可以视为表示增加率。

[数学式6]

该式(6)是利用在所有的相加率是1的情况下相加率的重心成为像素中心且成为零向量这一情况，根据式(3)导出的。在这样的方法中，不必考虑所有的检测元件，只要仅考虑要减少、增加相加率的检测元件即可，所以具有容易进行计算这样的优点。

(检测元件400的尺寸不同的情况下的一例)

在本实施方式中，说明了构成像素的检测元件全都是相同大小的例子。构成一个像素的检测元件的大小不必一定全都相同，例如，还能够如图23这样在一个像素中同时存在大小彼此不同的检测元件。

在该情况下，相加率的重心的求取方法不同。在构成一个像素的检测元件的大小，即，面积全都相同的情况下，能够根据上述的式(3)，将从起点到各个检测元件400的中心的向量和其相加率之积的总和以该检测元件400的个数来进行归一化。

但是，在检测元件的面积不是一样的情况下，需要对各检测元件的相加率进行与面积相应的加权。即，需要对于从起点到各个检测元件的中心的向量和其相加率之积，进行面积的加权。因此，在将检测元件k(k是1至N的整数)的面积设为S(k)，将像素内的检测元件的全部面积设为S_all时，相加率的重心G如式(7)这样来写出。

[数学式7]

这里，也可以取代面积S(k)而使用检测元件的面积比。此时，只要将全部面积S_all设为，使用面积比的合计即可。若这样进行考虑，则在图23的例子中，在将作为缺陷元件的检测元件400-A的相加率设为0时，只要也将(0，-1)和(1，-1)的检测元件的相加率设为0即可。此时，(0，-1)和(1，-1)的检测元件的面积的合计看起来仅(0，-1)和(1，-1)的检测元件之间的空间411比检测元件400-A小。

关于这一点，在例如检测元件由半导体材料制作的情况下，由于通过入射到空间411的X射线产生的电荷由(0，-1)和(1，-1)中的任一方的检测元件来检测，所以空间411能够大致考虑为0。因此，(0，-1)和(1，-1)的检测元件的面积的总和和检测元件400-A的面积能够视为相同。

即，若像素内的检测元件是相同的大小，则需要将对角检测元件的相加率的减少量设为与缺陷元件相同。另一方面，若像素内的检测元件不是相同的大小，则需要使得对角检测元件的相加率的减少量和面积之积与缺陷元件的相加率的减少量和面积之积相同，这样来决定对角检测元件的相加率的减少量。

换言之，在将相当于与缺陷元件相等的面积的对角检测元件的相加率的减少量设为与缺陷元件的相加率的减少量相同的情况下，需要选择对角检测元件，使得与缺陷元件的面积成为相等的面积。即，对角检测元件的相加率的减少量需要设为在缺陷元件的相加量的减少量上乘以缺陷元件的面积和对角检测元件的面积之比后得到的值。在该情况下，优选选择对角检测元件的总面积与缺陷元件的面积相比相同或更大，以使得减少量不会成为1。进一步地，若按照别的说法，则对角检测元件的面积需要设为在缺陷元件的面积上乘以缺陷元件和对角检测元件的相加率的减少量之比后得到的值。

并且，即使在这样一个像素中包含的检测元件的大小彼此不同的情况下，在像素内相对于像素的中心对称的位置的检测元件的大小相同的情况下，也能够使用减少位于对称的位置的检测元件的相加率的方法。

另外，在考虑面积、面积比等面积信息来决定相加率时，例如，能够按以下的这样的过程来决定相加率。

(1)将所有的检测元件的相加率设为1，使缺陷元件的相加率减少1。

(2)判定缺陷元件的位置位于像素的哪里(角、中央、这以外)。

(3)在缺陷元件的位置是像素中的角的情况下，决定对角检测元件的位置，将对角检测元件的相加率减少通过将缺陷元件的面积除以对角检测元件的面积并乘以缺陷元件的相加率的减少量而得到的量(＝缺陷元件的面积÷对角检测元件的面积×缺陷元件的相加率的减少量)。在缺陷元件的位置是像素中的角以外且中央以外的情况下，增加缺陷元件的周边元件的相加率，以便利用周边元件对缺陷元件的输出进行内插。

(4)将像素的相加率的合计值的差异归一化。

上述的过程在缺陷元件存在多个的情况下，能够通过按每个缺陷元件重复过程(2)和过程(3)来决定相加率。这里虽然在过程(1)中将全部检测元件的相加率设为1，但是只要是大于0的值且是一样的值即可。

此外，在缺陷元件的位置是像素中的角以外且中央以外的情况下，在减少对角检测元件的相加率时，优选取代过程(3)而如以下的(3’)这样。

(3’)在缺陷元件位置是像素中的中央以外的情况下，决定对角检测元件的位置，将对角检测元件的相加率减少在用缺陷元件的面积除以对角检测元件的面积而得到的值上书写缺陷元件的相加率的减少量而得到的量。

(检测部的其他例子)

在本实施方式中，示出描绘了在检测部104直接检测X射线的半导体检测器的例子，但是例如也能够应用由闪烁器和半导体光检测器构成的检测器。在该情况下，检测X射线并将其变换成光，并用半导体光检测器将光变换成电信号。按每个X射线光子进行这些变换，用所产生的电信号对入射X射线的能量进行分类。

<第2实施方式>

以下，说明本发明的第2实施方式。本实施方式与上述第1实施方式不同的点在于，X射线检测器具备在将模拟信号相加后变换成数字信号的检测部104和信号收集部108，作为其一例，说明应用所谓积分型的X射线检测器的例子。

如图24所示，X射线检测器111具备检测部104以及信号收集部108。信号收集部108具备处理控制部409、相加率决定部407、存储部406、相加部408、模拟-数字变换器414。检测部104是与上述的第1实施方式相同的构成，所以这里的详细情况的说明省略。此外，相加率决定部407和存储部406也与第1实施方式相同，所以这里的详细情况的说明省略。

相加部408具备多个开关412、多个积分器143、开关控制部415、以及模拟-数字变换器414。

通过这样的构成，为了实现由相加率决定部407决定的相加率，开关控制部415按每个检测元件400决定开关412的接通/断开，积分器413仅对设为接通的检测元件400的电荷进行积分。通过该积分，开关412为接通的检测元件400的电荷被相加，数字-模拟变换器414将积分器413的输出电压变换成数字信号，数字信号被输出到运算部105。

这样，在本实施方式中，开关控制部415通过将开关412断开而实现相加率0，通过接通而实现相加率1。此外，相加率决定部407例如与实施方式1的情况同样，使用存储部406中存储的缺陷元件的位置信息，将缺陷的检测元件和其对角检测元件的相加率决定为0(即减少量1)，将其他检测元件的相加率决定为1。

信号收集部108的构成部如图25所示由处理控制部409控制。即，首先，在拍摄之前，使用存储部406中存储的缺陷元件的位置信息，进行控制，使得相加率决定部407决定相加率。接着，控制开关控制部415实现相加率，在后面的拍摄中也保持。进一步地，在实际的拍摄时，进行控制，使得由积分器413对模拟信号进行积分，由模拟-数字变换器414变化成数字信号。

通过这样的构成，在搭载将模拟信号相加后进行数字变换的X射线检测器111的X射线CT装置中，能够简单地除去、减轻由于因故障等产生的缺陷元件而使投影像的像素的采样位置发生偏离从而输出值产生偏离，进而能够简单地除去、减轻因此而产生伪影，能够得到正确的输出值。

(进行相加处理的检测元件数目的其他例子)

在本实施方式中，按每三个检测元件设置一个积分器，但是并不限于此，还能够设为四个以上。此外，并不限于仅对一维方向的检测元件的输出信号的相加，有时也可进行二维方向上的相加。

(X射线检测器的其他例子)

在本实施方式中，记载了X射线检测器111是积分型的情况，这是一例，并不对本发明进行限定。例如，也可以是光子计数方式的检测器。此时，按每一个X射线光子来进行通过X射线而产生的电荷的积分和向数字信号的变换。进一步地，X射线检测器也可以是能量分类型的检测器。此时，由模拟-数字变换器414来进行能量分类和数字变换即可。

(检测元件的尺寸不同的情况下的一例)

在本实施方式中，说明了构成像素的检测元件全都是相同大小的例子。构成一个像素的检测元件的大小不必一定全都相同。与上述的第1实施方式同样，在缺陷元件和对角检测元件的尺寸不同的情况下，只要决定对角检测元件的相加率的减少量，使得对角检测元件的相加率的减少量和面积之积与缺陷元件的相加率的减少量和面积之积相同即可。

在本实施方式中，以开关414的接通断开来实现相加率，所以仅能实现0或者1。因此，本方法的应用最好是缺陷元件和对角检测元件的面积比是整数比的情况。但是，在不是整数比的情况下，只要决定对角检测元件的相加率的减少量，使得对角检测元件的相加率的减少量和面积之积成为接近于缺陷元件的相加率的减少量和面积之积的值，相加率的重心就能够接近于像素的中心，像素的输出值的偏离就能够减轻。

(装置方式的其他例子)

在上述的第1以及第2实施方式的例子中，说明了对X射线CT装置应用X射线检测器的例子，但是除了能够单独使用X射线检测器111以外，其他X射线拍摄装置当然也能够应用于其他各种装置。

本发明并不限定于上述的各实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变形来实施。进一步地，在上述实施方式中包含各种阶段，通过所公开的多个构成要素的适当组合，可提取得到各种发明。例如，可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。作为其一例，可以举出不进行图像重构处理的装置、不具有X射线源的装置等。具体来说，有X射线图像诊断装置、X射线图像拍摄装置、X射线透视装置、乳房X射线摄影装置、数字减影装置、X射线检测器、放射线检测器等。

进一步地，并不限于X射线、放射线、可视光、红外线等，也有时是检测各种波长的光子的检测器、搭载该检测器的检测装置、成像装置等。

根据本发明，在将多个检测元件的输出相加而求取投影像的像素的输出值的X射线检测器中，不增大处理时间、处理电路以及插补用数据等，就能够简单地减轻乃至除去由于缺陷元件而使像素的采样位置发生偏离从而使输出值产生偏离，能够提高针对缺陷元件的插补的精度，能够简单地抑制伪影。

符号说明

104检测部，105运算部，106显示部，107控制部，108信号收集部，110输入部，111X射线检测器，405读出电路，406存储部，407相加率决定部，408相加部。

Claims (14)

1.一种X射线检测器，其特征在于，具备：

检测部，其具有多个将检测X射线的检测元件二维排列而成的检测元件组，并将该检测元件组与一个像素对应地排列多个；

相加率决定部，其决定所述检测元件的输出信号的相加率；

相加部，其通过根据所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的输出信号进行相加，从而计算投影像的每个像素的信号值；以及

位置信息存储部，其存储像素位置信息和缺陷元件位置信息，所述像素位置信息表示所述像素与属于对应于该像素的检测元件组的所述检测元件之间的位置关系，所述缺陷元件位置信息表示所述检测元件组中包含的缺陷元件的位置，

所述相加率决定部基于所述像素位置信息以及所述缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素中包含的所述缺陷元件的输出信号的相加率、和相对于计算信号值的像素的中心与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，并将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值。

2.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述位置信息存储部具备包括所述检测元件的面积或者面积比的面积信息，

所述相加率决定部基于所述面积信息来决定所述缺陷元件以及所述对角检测元件的所述相加率。

3.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述相加部具备将所述检测元件的输出信号变换成数字信号的数字变换部，

通过按照所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的数字信号进行相加，从而计算投影像的每个像素的信号值。

4.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述相加部具备：

模拟信号相加部，其按照每个像素根据所述相加率将来自所述检测元件的模拟的输出信号进行相加来计算模拟输出值；以及

数字变换部，其将所述像素的模拟输出值变换成数字信号，

所述相加率决定部是开关且通过该开关的接通或断开操作来决定所述相加率。

5.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述缺陷元件以及所述对角检测元件的相加率是0。

6.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述相加率决定部确定所述检测元件组中的所述缺陷元件的排列位置，

在所述检测元件组中所述缺陷元件位于中央以外时，

将所述缺陷元件以及所述对角检测元件的相加率分别决定为0。

7.根据权利要求6所述的X射线检测器，其特征在于，

所述相加率决定部确定所述检测元件组中的所述缺陷元件的排列位置，

在所述检测元件组中所述缺陷元件位于角时，

将所述缺陷元件以及所述对角检测元件的相加率决定为0。

8.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述位置存储部预先将各所述检测元件的所述相加率存储为相加率信息，

所述相加率决定部使用所述相加率信息来决定各所述检测元件的相加率。

9.根据权利要求1所述的X射线检测器，其特征在于，

所述X射线检测器还具备归一部，该归一部针对所述投影像的每个像素的信号值，基于属于所述检测元件组的检测元件的相加率的合计值进行归一化。

10.根据权利要求3所述的X射线检测器，其特征在于，

所述检测元件检测X射线，并根据检测到的X射线产生与X射线光子的能量相应的信号，

所述数字变换部将所述能量分类成两个以上的能量范围来输出X射线光子数的数字信号，

所述相加部按每个所述能量范围来计算所述像素的信号值。

11.根据权利要求10所述的X射线检测器，其特征在于，

所述缺陷元件和所述对角检测元件中的至少一方的所述相加率根据所述能量范围而不同。

12.一种X射线CT装置，具备：

权利要求1所述的X射线检测器；

X射线产生部，其照射X射线；

重构处理部，其对来自所述X射线检测器的信号进行重构运算而生成重构像；以及

控制部，其对所述X射线检测器、所述X射线产生部以及所述重构处理部进行控制。

13.一种X射线检测方法，针对由使将检测X射线的多个检测元件进行二维排列而成的检测元件组与投影像的一个像素对应地排列多个的检测部根据电荷量而输出的输出信号，具备如下步骤：

存储像素位置信息和缺陷元件位置信息的步骤，其中所述像素位置信息表示所述像素与属于对应于该像素的检测元件组的所述检测元件之间的位置关系，所述缺陷元件位置信息表示所述检测元件组中包含的缺陷元件的位置；

基于所述像素位置信息以及所述缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素中包含的所述缺陷元件的输出信号的相加率、和相对于计算信号值的像素的中心与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，并且将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值的步骤；以及

通过根据所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的输出信号进行相加，从而计算投影像的每个像素的信号值的步骤。

14.一种X射线检测程序，使计算机针对由使将检测X射线的多个检测元件进行二维排列而成的检测元件组与投影像的一个像素对应地排列多个的检测部根据电荷量而输出的输出信号执行以下步骤：

存储像素位置信息和缺陷元件位置信息的步骤，其中所述像素位置信息表示所述像素与属于对应于该像素的检测元件组的所述检测元件之间的位置关系，所述缺陷元件位置信息表示所述检测元件组中包含的缺陷元件的位置；

基于所述像素位置信息以及所述缺陷元件位置信息，将计算信号值的像素中包含的所述缺陷元件的输出信号的相加率、和相对于计算信号值的像素的中心与该缺陷元件处于对称位置的对角检测元件的输出信号的相加率，决定为相同且比其他检测元件的相加率低的值，并且将其他所述检测元件的相加率决定为大致相同的值的步骤；以及

通过根据所述相加率将属于所述检测元件组的所述检测元件的输出信号进行相加，从而计算投影像的每个像素的信号值的步骤。