CN1573533A - 放射线摄影装置及放射线摄影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种放射线摄影装置及放射线摄影方法，通过判断残留电荷的状态，能够可减少基于残留电荷的噪声重叠于图像数据的情况。为实现本发明目的，放射线照射单元(110)照射放射线，放射线摄像单元(120)将放射线变换成图像数据，判断单元(140)基于上述图像数据判断放射线摄像单元(120)的残留电荷的分布状态，控制单元(130)基于上述判断变更放射线摄像单元(120)的驱动状态。
Description
技术领域
本发明涉及具有放射线摄像单元的放射线摄影装置，特别涉及基于放射线摄像单元的状态控制放射线摄影的放射线摄影装置及放射线摄影方法。
背景技术
近年，提出了能将放射线像实时、直接地变换成数字输出的放射线摄像传感器。例如，是这样一种放射线摄像传感器，即，制作将由透明导电膜和导电膜构成的固体光检测元件排列成矩阵状的固体光检测器，在由石英玻璃构成的基板上夹着非晶形半导体地层叠该固体光检测器和将放射线变换成可见光的荧光体。采用该放射线摄像传感器时的图像数据的取得过程如下：通过向放射线摄像传感器照射透过了对象物的放射线，由荧光体将放射线变换成可见光，由固体光检测元件的光电变换部检测出该可见光并作为电信号，通过预定的读出方法，从各固体光检测元件中读出该电信号，对该信号进行A/D变换，取得图像信号。该检测器的详细叙述记载于日本特开平8-116044公报中。另外，还提出了不采用荧光体而直接由固体光检测器取得放射线的放射线摄像传感器。
这些放射线摄像传感器是将放射线强度作为电荷量而检测的。因此，为了正确地积累放射线信号，需要使放射线摄像传感器的状态稳定地进行驱动。例如进行暗电流的排出、积累电荷的排出等的驱动。
但是，照射大强度的放射线后，固体光检测元件中的信号电荷的积累会饱和。信号电荷饱和后，用普通的摄影时的驱动就不能完全排出电荷，会重叠噪声。像这样，将基于放射线摄像传感器的电荷积累状态和电荷排出状态的噪声称为余像。这样的课题在日本特开2000-023968中也被提出。这里，提出了通过光复位(reset)来消除由残留电荷产生的余像的解决方案。在这种方法中，存在必须在放射线摄像传感器中具备光复位器件，需要花费光复位器件的量的空间、费用这样的问题。另外，如果在摄影期间追加总是完全排出残留电荷的驱动，以备于大强度的放射线照射，则摄影周期变长，医院等的X射线摄影的资金周转率变差。
发明内容
以往，在强度较强的放射线照射时，有时基于残留电荷的噪声与图像数据重叠，期望提出对此问题的种种对策。
因此，本发明的目的在于提供一种通过判断残留电荷的状态，能减少基于残留电荷的噪声重叠到图像数据上的情况的放射线摄影装置和放射线摄影方法。
为解决上述问题，本发明提供一种放射线摄影装置，其特征在于，包括：放射线照射单元，用于照射放射线；放射线摄像单元，由多个摄像元件构成，用于将上述放射线变换成图像数据；判断单元，用于基于上述图像数据，根据放射线摄像单元的残留电荷的分布状态，判断是否产生起因于残留电荷的噪声；控制单元，基于上述判断，变更放射线摄像单元的驱动状态。
本发明的其他特征和优点，从以下参照附图进行的说明中将得以明确，对附图中相同或类似的部分添加相同的标号。
附图说明
图1是作为本发明的第1实施方式的放射线摄影装置的结构图。
图2是说明放射线摄像单元120的动作原理例与驱动例的图。
图3是说明放射线摄像单元120的驱动的顺序与定时的图。
图4是说明作为本发明的第1实施方式的放射线摄影单元中的摄影流程的图。
图5是说明关于余像与余像原因的图。
图6是关于判断单元140中的、基于图像数据的判断处理的流程进行说明的图。
图7是关于判断单元140中的、基于暗电流图像的判断处理的流程进行说明的图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的优选实施方式。应该注意的是，在没有特别说明的情况下，在该实施方式中所述的元件的相对排列、数字表述以及数值并不构成对本发明的范围的限制。
以下，关于本发明的实施方式的放射线摄影装置，参照附图进行具体说明。
(第1实施方式)
首先，就本发明的第1实施方式进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式的放射线摄影装置的结构的框图。
该放射线摄影装置中设有：向被拍摄物体照射放射线的放射线照射单元110；作为将从被拍摄物体透过而得到的放射线投影像变换成数字信号的放射线摄像单元120的放射线摄像传感器；判断上述放射线摄像单元120的状态的判断单元140；输入放射线摄影装置的驱动所需要的摄影条件等的摄影信息的摄影操作单元125；控制上述放射线照射单元110与放射线摄像单元120的控制单元130。在以下的说明中，将向放射线摄像单元120施加的电压是低电压，且摄影的准备没有完成的状态称为Sleep状态。另外，将施加普通电压，且摄影的准备已完成的状态称为Ready状态。其详细的说明用图2和图3进行在后面叙述。
下面，说明该放射线摄影装置中的摄影。
首先，从摄影操作单元125输入摄影信息。摄影信息输入后，为了进行摄影，放射线摄像单元120从不施加电压的Sleep状态变为施加了电压的Ready状态。接着，摄影者从摄影操作单元125将放射线照射开始信号发送到控制单元130。控制单元130使放射线摄像单元120成为能积累放射线信号的状态，同步地从放射线照射单元110照射放射线。放射线摄像单元120将放射线变换成图像数据而取得。所取得的图像数据被送到判断单元140、图像处理单元150。由图像处理单元150进行图像处理后的图像数据在图像保存单元160中保存，并且显示在图像显示单元170中。通过从摄影操作单元125按下图像的确认按钮，1次摄影结束。
摄影结束后，在一定时间内连续进行摄影的情况下，放射线摄像单元120不成为Sleep状态，而保持Ready状态。在处于连续的摄影过程中的摄影下照射大强度的放射线，在放射线摄像单元120的摄影区域中，存在放射线被某种程度地遮挡的部分和照射了大强度的放射线的部分的情况下，如果就此进行下一次的摄影，则有时会产生在图像数据中重叠噪声的余像。因此，判断单元140分析由放射线摄像单元120取得的图像数据，进行余像的出现判断，将余像的出现判断的信息发送给控制单元130。特别是分析图像数据中的放射线被某程度地遮挡的部分和照射了大强度的放射线的部分。判断为出现余像时，控制单元130使放射线摄像单元120变成不施加电压的Sleep状态。不施加电压的Sleep状态具有将作为余像的原因的残留电荷复位的效果。控制单元130使放射线摄像单元120从Sleep状态变成Ready状态，成为能进行下一次摄影的状态。
如果在每次摄影中都使放射线摄像单元120变成Sleep状态，则要在每次摄影中花费从Sleep状态到Ready状态的时间，摄影周期变长。如上述说明的那样，在连续的摄影中，只在取得成为余像的原因的图像数据时，使放射线摄像单元120变成Sleep状态，通过复位残留电荷，实现以高效率的摄影周期进行没有余像的放射线摄影这样的效果。
在图2中，对在图1中说明过的放射线摄像单元120的结构、为了将放射线变换成电荷并积累以及读出电荷所需要的驱动、Sleep状态进行说明。
放射线摄像单元120将检测信号的像素组合成阵列状地构成。将此称为检测器阵列，200是检测器阵列。
201是1个像素，由检测放射线或者光的信号的信号检测部、切换信号的积累与读取的开关TFT构成。PD(1、1)～(4096、4096)是与信号检测部对应的光电变换元件。SW(1、1)～(4096、4096)是与开关TFT对应的开关。也就是说，该信号检测部由4096×4096个像素构成。以下，对于m行n列的像素，记为光电变换元件PD(m、n)、开关SW(m、n)。G(电极)、D(电极)分别是光电变换元件PD(m、n)的栅极电极和公共电极，通过各个电极施加不同的电压，进行电荷的积累、排出。光电变换元件PD(m、n)的光电变换部夹着绝缘物与栅极电极G连接。另外，光电变换元件PD(m、n)的光电变换部夹着半导体与公共电极D连接。Lcm是m列的列信号线，Lrn是n行的行选择线。Lb是偏压布线，205是偏压电源。206是用于使偏压布线Lb接地的开关。栅极电极G经由对应的开关SW(m、n)，连接在与该列对应的公共的列信号线Lcm上，开关SW(m、n)的控制端子连接于公共的行选择线Lrn。所有的光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)的公共电极D经由偏压布线Lb，连接于偏压电源205。
232是选择读出哪一行的像素组的信号电荷的线选择器，连接有行选择线Lr1～4096。234是解读来自检测器控制单元130的控制信号，是决定应该读出哪条线的光电变换元件PD(m、n)的地址译码器。236是根据地址译码器234的输出而开闭的开关元件。线选择器232由地址译码器234、4096个开关元件组236-1～4096构成。
240是读出像素组的信号电荷的信号读出电路。241是复位光电变换元件PD(m、n)的积累电荷的复位基准电位，其电压为Vb。242是复位用开关，246是放大来自列信号线Lcm的信号电位的前置放大器。248是对前置放大器246的输出进行采样保持的采样保持电路。250是在时间轴上将采样保持电路248的输出多路复用的模拟多路复用器。252是将模拟多路复用器250的模拟输出进行数字化的A/D变换器。262是实际进行放射线摄像单元120的驱动的驱动器。
下面，说明从光电变换元件PD(m、n)排出所积累的电荷、作为消除积累电荷过程中的状态的刷新、电荷的积累、电荷的读出、空读出等的放射线摄像单元120中的最基本的驱动。在这里，根据光电变换元件的构造有需要刷新的情况和不需要刷新的情况。例如，作为需要刷新的光电变换元件的结构，有MIS结构。
首先就光电变换元件的刷新进行说明。
驱动器262通过对偏压电源205施加电压，将连接在偏压布线上的所有公共电极D的电位设定成刷新电位Vr。另外，驱动器262将所用的复位用开关242变成ON，将所有的列信号线Lc1～4096连接在复位基准电位241Vbt。进而，驱动器262通过对所有的行选择线Lr1～4096施加电位Vgh，使所有的开关SW(1、1)～(4096、4096)变成ON，将所有的栅极电极G的电位设定成Vbt。于是，根据栅极电极G的电位Vbt与公共电极D的电位Vr的电位差Vbt-Vr，光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)的电容中的多余的电荷从公共电极D排出，光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)的电容中的电荷被复位成某基准，从而被刷新。
接着，就电荷的积累进行说明。
驱动器262通过变更偏压电源205的电压，将接在偏压布线上的所有公共电极D的电位设定成光电变换时的偏压电位Vs。另外，驱动器262使所有的复位用开关242变成OFF，从复位基准电位241Vbt释放所有的列信号线Lc1～4096。进而，驱动器262通过对所有的行选择线Lr1～4096施加电位Vg1，使所有的开关SW(1、1)～(4096、4096)变成OFF。栅极电极G与光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)绝缘，公共电极D与光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)半导通，所以通过将栅极电极G的电位与公共电极D的电位Vs的大小与刷新时相比变成反转状态，光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)成为能够积累由光电变换产生的电荷的状态。在这里，放射线照射到放射线摄像单元120后，与放射线量成比例的电荷被积累在光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)中。光电变换元件PD(m、n)中，有除了放射线信号以外由温度激发而流动的暗电流，由该暗电流产生的电荷也和与放射线量成比例的电荷一起积累。
下面，就电荷的读出进行说明。
在将所有的公共电极D的电位设定成光电变换时的偏压电位Vs的状态下，驱动器262将所有的复位用开关242变成ON，使所有的列信号线Lc1～4096成为复位基准电位241Vbt。在该状态下，驱动器262使所有的复位用开关242变成OFF。进而，驱动器262通过对行选择线Lr1施加电位Vgh，使开关SW(1、1)～(1、4096)变成ON。据此，电位Vbt的列信号线Lc1～4096与栅极电极G连接，电荷被积累在光电变换元件PD(m、n)中，所以，该电荷导致列信号线Lc1～4096的电位与Vbt偏离，成为Vbt′。该偏离量Vbt-Vbt′与积累电荷量成比例，所以，该偏离量Vbt-Vbt′在前置放大器246中被放大。用采样保持电路248对前置放大器246的输出进行采样保持，通过模拟多路复用器250，在时间轴上对采样保持电路248的输出进行多路复用，通过A/D变换器252将模拟多路复用器250的模拟输出数字化后读出。反复进行该操作，直到对所有的1～4096行都进行过该操作，由此读出全部像素的积累电荷。此时，公共电极D的偏压电位Vs与栅极电极的电位Vbt、Vbt′的大小关系与电荷积累时相同。为了只读出与放射线量成比例的积累电荷，在相同的时间再一次积累并读出由暗电流产生的电荷，将其扣除即可。即，在驱动器262中，通过从基于实际读取所读出的放射线像的图像数据中，扣除由校正读取所读出的暗电流图像，而得到与放射线量成比例的图像数据。图像数据或者暗电流图像由驱动器262传送到判断单元140与图像处理单元150。
所谓Sleep状态，是将开关SW(1、1)～(1、4096)变成OFF，将开关206变成ON，将偏压布线Lb接地，而使所有的公共电极D的电位变成接地电位的状态。Sleep状态具有通过接地的公共电极D来对光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)中的作为余像的原因的残留电荷进行复位的效果。
如以上图2说明的那样，放射线摄像单元120为了取得图像数据，需要对检测器阵列200施加电压，进行放射线信号的积累、读出等的驱动。
在照射大强度的放射线后，在像素组中积累有大量的电荷，有时用上述说明的刷新也不能充分地排出电荷。因此，在照射了大强度的放射线的像素和没有照射的像素中，在信号电荷的读出输出中产生差异，有时会引发受到残留电荷的影响的噪声，即余像。通过使放射线摄像单元120为Sleep状态，能消除由该残留电荷引发的噪声的余像。进而，使该Sleep状态的时间越长，排出残留电荷的效果就越大，所以在检测到较强的余像的情况下，可以通过延长处于Sleep状态的时间来适应。
图3是说明由控制单元130进行的放射线摄像单元120的驱动控制的时序图。
图3所示的310、315、340的凸状信号表示ON状态，下面的平缓部分表示OFF状态。
310表示由放射线照射单元110进行的放射线照射。315表示在图2中说明过的刷新(排出所积累的电荷)。340表示与图2所示的检测器阵列200中的开关TFT对应的开关SW(m、n)的ON、OFF状态。350表示图2所示的检测器阵列200中的模拟多路复用器250的信号读出。在340所示的1行的开关SW(m、n)为ON的状态下，从350读出1～4096个像素组的积累电荷。
在图3的a期间，表示放射线摄像单元120为Sleep状态。在Sleep状态中，从摄影操作单元125输入摄影信息后，成为在图3的b期间所示的Ready状态。Ready状态是以在图2中说明过的积累和读出的驱动为1个周期，反复进行该周期的状态。在这里，将没有进行放射线的放射的时刻的读出的驱动称为空读。该空读作为简单地放出暗电流的方法而被使用。特别地，在Ready状态下，通过反复进行积累与读出，而具有使放射线摄像单元120的暗电流的电平稳定的效果。但是，只通过空读很难进行较强的残留电荷的排出。
Sleep状态之后，暗电流的输出电平变高，所以需要反复进行上述周期，某程度地延长Ready状态。如果暗电流的输出电平稳定，则表示摄影者可以开始进行放射线的照射的许可的信号，由摄影操作单元125显示出来。Ready状态时的积累是预定时间的积累。在Ready状态时，如果从摄影操作单元125输入开始放射线的照射的指示，则在上述1个周期结束的时刻，控制单元130将放射线摄像单元120变成1次刷新状态，排出光电变换元件PD(m、n)的电荷。接着，放射线摄像单元120成为积累状态。在放射线摄像单元120成为积累开始后，控制单元130同步地使得向放射线摄像单元120照射放射线。当放射线照射完成后，控制单元130从放射线摄像单元120读出电荷作为图像数据。此时，是进行放射线的放射之后，是信号电荷积累的状态，所以，将该读出称为实际读取。接着，控制单元130对放射线摄像单元120进行刷新，以与之前的积累、实际读取的周期相同的时间间隔进行积累和暗电流图像的读出。该读出是为了推定实际摄影时的暗电流的值而进行的，故称为校正读取。校正读取结束后，基于实际读取中所读出的图像数据或者校正读取中所读出的暗电流图像，判断单元140判断有无余像。控制单元130接受判断单元140的判断，决定是使放射线摄像单元120成为Sleep状态还是成为Ready状态。即，在连续的摄影中，在第2次摄影以后，如果判断单元140判断为产生余像，则图3所示的a成为Sleep状态。在Sleep状态之后，暗电流的输出较大。因此，b的Ready状态被持续到暗电流的输出稳定，变长了。如果判断单元140判断为不产生余像，则图3所示的a成为Ready状态，a与Sleep状态时相比，可大幅度地缩短a的时间。另外，如果判断单元140判断为不产生余像，则也可以消除图3所示的a。如果没成为Sleep状态，因为暗电流的输出电平已经稳定，所以b的Ready状态与Sleep状态之后相比能大幅度地缩短。如果连续的摄影结束或者没有摄影信息的输入而超时，则控制单元130使放射线摄像单元120成为Sleep状态。
像这样，在判断为不产生余像的情况下，不使之成为Sleep状态，而在Ready状态下继续进行摄影，由此具有加快摄影周期的效果。另外，在判断为产生余像的情况下，通过使之成为Sleep状态，复位作为余像原因的残留电荷，具有能取得没有余像的图像数据的效果。
在图2中也进行过说明，通过从基于在实际读取中读出的放射线像的图像数据中，扣除在校正读取中读出的暗电流图像，能得到与放射线量成比例的图像数据。
在图2、3中说明过的Sleep状态，是使开关SW(1、1)～(1、4096)变成OFF，将开关206变成ON，将偏压布线Lb接地，从而使所有的公共电极D的电位成为接地电位后的状态，具有基于接地电平的公共电极D来复位光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)中的作为余像原因的残留电荷的效果。Sleep状态越长，该效果越大。
同样的效果也可通过在图2说明的刷新中，使电位差Vbt-Vbt′比通常大而实现。之所以使电位差Vbt-Vbt′比通常大，是因为可以加强从公共电极D排出光电变换元件PD(1、1)～(4096、4096)的电容中的残留电荷的效果。
所以，图3所示的a不特别限于Sleep状态，只要是具有排出作为余像原因的残留电荷的效果就可以。重要的是，在由判断单元140判断为产生余像的情况下，使放射线摄像单元120进行排出作为余像原因的残留电荷的驱动，在由判断单元140判断为不产生余像的情况下，不进行使排出残留电荷的驱动这样的摄影周期延长的驱动。据此，在判断为不产生余像时，通过保持Ready状态继续摄影，而具有摄影周期变短这样的效果。进而，在判断为产生余像时，通过追加排出残留电荷的驱动，复位作为余像原因的残留电荷，具有能取得没有余像的图像数据的效果。
以上图2和3中所示的放射线摄像单元120的驱动，是用于采用了MIS型的光电变换元件的放射线摄像单元120的，但是，同样的余像现象，在采用了n-i-p型的光电变换元件、使用非晶形硒的层叠型的光电变换元件的放射线摄像单元120中也会发生。这些放射线摄像单元120的详细说明，在文献“Handbook of Medical Imaging Volume1.Physics and Psychopphysics Capter4 p274”中。另外，图3所示那样的n-i-p型的光电变换元件的驱动例在文献“‘Operation of AmorphousSilicon Detectors for Chest Radiography System Latency Requirements’SPIE Medical Imaging：Physics of Medical Imaging Vol.3659 1999”中有说明。
图4是本发明的实施方式的放射线摄影装置中的摄影流程图。
在一定期间内，不使用放射线摄像单元120进行摄影时，控制单元130使放射线摄像单元120成为Sleep状态(S405)。在从放射线摄像单元125输入关于摄影开始的信息的时刻，控制单元130使放射线摄像单元120成为Ready状态(S410)。接着，控制单元130进行控制，使放射线照射单元110进行放射线的照射(S415)。并且，受到放射线照射后的放射线摄像单元120根据控制单元130的控制，取得图像数据(S420)。进而，控制单元130判定连续的摄影是否结束(S425)。这里，如果摄影已结束，则立刻使放射线摄像单元120成为Sleep状态(S440)。不否则，判断单元140从取得的图像数据中判断是否产生余像(S430)。在不产生余像时，就此以Ready状态继续摄影(S410)。另一方面，在判断为产生余像时，控制单元130通过无图示的显示装置等发出警告(S435)。并且，在判断为产生余像时，控制单元130使放射线摄像单元120成为Sleep状态(S405)。
根据上述说明的流程进行摄影，由此，具有这样的效果：在判断为不产生余像的情况下，可进行摄影周期较短的摄影，在判断为产生余像的情况下，能取得没有余像的图像数据。
图5是说明由判断单元140判断出的余像的原因的图。
510是用虚线示出的线的图像数据轮廓(profile)图，是扣除暗电流图像后的图像数据的轮廓图。520表示与轮廓图对应的像素组的残留电荷分布。
当放射线摄像单元120上的一部分有图示的遮挡物时，如果照射大强度的放射线，则如图像数据轮廓图510所示那样，取得的图像数据成为具有较强的对比度的图像。进行1次读出后的与轮廓图510对应的图像组的残留电荷的分布，如残留电荷分布520所示那样。由于该残留电荷，图5的A、C的像素和B的像素对X射线的响应不同，因而在下一次摄影的图像数据中产生余像。也就是说，如果残留电荷的分布中没有参差，是均等的，则不会产生余像，相反地，如果残留电荷的分布中有参差，则噪声被重叠成为余像。进而，通过减少残留电荷使其趋近于0，是不会产生余像的。这时，其结果，残留电荷的分布是均等的。
另外，也知道在暗电流图像中会产生与残留电荷分布相关性较高的像素值分布的不均匀的情况。
特别地，残留电荷的分布与摄影图像的像素值分布近似，因为在下次的摄影图像中残留有如上次的图像那样的图像，所以称为余像。
图6表示用于由判断单元140进行余像的判断的图像数据的分析流程。
在图6中进行分析，判断为会出现余像的判断基准是，如图5所示那样，与X射线量成比例的图像数据是否是由于大强度的X射线照射而具有较高的对比度的图像。
首先，判断单元140缩小图像数据(S605)。接着，判断单元140从缩小后的图像数据中抽取出放射线的照射区域(S610)。照射区域是被由放射线照射单元110中的光圈产生的放射线照射的区域。照射区域的详细的抽取方法在特开2000-271107中。照射区域被抽取出后，判断单元140从照射区域中的图像数据中抽取出具有最大像素值的最大照射区域(S615)。在这里，被照射的放射线量越大，图像数据就成为越大的值。成为最大值的区域是与最大值的差为例如5％以内的区域。判断单元140在照射部分区域中生成像素值的累积直方图，求出例如最上面10％的像素值，并识别与该像素值对应的像素，由此，抽出表示高像素值的区域A。并且，判断单元140在区域A中的各像素中计算像素值与周边像素值的对比度(CNT)(S620)。以F(X、Y)作为缩小后的图像数据，以(X、Y)作为图像数据中的坐标，对比度CNT(X、Y)由(1)式定义。
这里，CNT(X、Y)表示，在以坐标(X，Y)为中心，处于距离d以内的像素F(X+k×d、Y+k×d)与像素F(X、Y)之间计算出的对比度值中，表示最大值的值。
CNT(X、Y)＝max[{F(X、Y)-F(X+k×d、Y+k×d)}/F(X、Y)] …(1)
(X、Y)∈A、k：-2～2的整数、d：距离(例如3mm)
进而，判断单元140用(2)式进行阈值判定(S625)。该式用于，当在区域A内计算出的对比度CNT(X、Y)内、超过阈值H的像素数超过NH时，判断为产生余像(S630)。
∑1(X1、Y1)≥NH …(2)
(X1、Y1)∈{CNT(X、Y)≥H、(X、Y)∈A}
1(X、Y)：值1的常量函数
H：对比度的阈值、NH：判断为产生余像时的阈值
判断单元140将是否产生余像的判断结果发送给控制单元130，控制单元130基于余像的判断结果，进行图1～4说明的控制。
如以上说明的那样，根据图像数据判断残留电荷的分布状态，从而具有能准确地判断余像出现的效果。特别地，通过从对比度值来判断残留电荷的分布状态的不均匀，具有能够准确地判断余像出现或者基于残留电荷的噪声的重叠的效果。
图7表示用于由判断单元140进行余像的判断的暗电流图像的分析流程。
如图5所示那样，通过大强度的X射线照射，在像素组中产生残留电荷的分布。暗电流量依赖于光电变换元件PD内部的电容中的残留电荷的量。因此，暗电流图像具有与残留电荷分布相同的分布。也就是说，通过分析由实际读取之后的校正读取而读出的暗电流图像的分布，能够判断在下一次摄影中是否会出现余像。下面，说明用于进行余像的判断的暗电流图像的分析流程。
首先，判断单元140取得进行了暗电流图像的X方向、Y方向的线(line)的平均的2个图像。接着，用该2个线平均图像减去2次暗电流图像，由此来校正暗电流图像的趋向(trend)(S705)。进而，判断单元140在趋向校正后的暗电流图像中，扫描各线的轮廓，检测边缘。边缘的抽取方法与日本特开2000-271107中记载的照射区域的边缘的抽取方法相同。例如，作为对F(X、Y)进行了趋向校正后的暗电流图像，对于抽取Y＝Y2的X方向线的边缘，如以下的(3)、(4)式所示那样。
在(4)式中，表示S2(X、Y2)的坐标(X，Y2)在边缘附近，该S2(X、Y2)表示大于或等于一定值E的值(S715)。
S1(X、Y2)＝F(X、Y2)-F(X-d、Y2) …(3)
d：距离(例如3mm)
S2(X、Y2)＝|{S1(X+d、Y2)-S1(X、Y2)}|≥E …(4)
E：进行边缘抽取时的阈值
在各线中预先保持满足(4)式的值。对Y方向的线也进行该处理。判断单元140对抽取出的所有边缘领域，计算出对比度值。例如，在Y＝Y2的X方向的线中，边缘抽取后的X＝X2的对比度CNT2由以下的(5)式来计算(S720)。
CNT2(X2、Y2)＝{F(X2+d2、Y2)-F(X2、Y2)}/F(X2、Y2) …(5)
d2：距离(例如3mm)
接着，对抽取并计算出的所有的边缘的对比度，用以下的(6)式进行阈值判定(S725)。
∑1(X3、Y3)≥NEH …(6)
(X3、Y3)∈{|CNT2(X、Y)|≥EH、(X、Y)：暗电流图像的全区域}
1(X、Y)：值1的常量函数
EH：对比度的阈值、NEH：判断为产生余像时的阈值
即，当值1的常量函数的和∑1(X3、Y3)大于等于NEH时判断为产生余像。判断单元140将判断结果发送到控制单元130，控制单元130基于余像的判断结果，进行图1～4中说明的控制。
如以上说明那样，根据暗电流图像判断余像电荷的分布，由此具有能够进行余像出现的判断或者基于残留电荷的噪声重叠的判断的效果。根据本实施例中的放射线摄影装置，在大强度的放射线照射后，判断是否产生余像，如果需要，通过在摄影期间内追加排出残留电荷的驱动，可以达到进行没有余像的摄影的效果。另外，在不出现余像的通常的摄影时，具有摄影周期短、能进行高效率的放射线摄影的效果。另外，不必追加光复位器件，具有能消减光复位器件大小的空间和费用的效果。
如以上说明的那样，能得到通过判断残留电荷的状态，可减少基于残留电荷的噪声重叠于图像数据的放射线摄影装置以及放射线摄影方法。
(其他实施方式)
以上，关于本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明也可适用于由多个设备构成的系统，以及由1个设备构成的装置。
另外，本发明包括，将实现上述实施方式的功能的软件的程序，直接或远程提供给系统或装置，该系统或装置的计算机通过读出并执行该被提供的程序代码而实现的情况。此时，只要具有程序的功能，形式并不一定是程序。
因此，为了用计算机实现本发明的功能处理，被安装于该计算机中的程序代码本身就实现本发明。也就是说，在本发明的权利要求中，也包括用于实现本发明的功能处理的计算机程序本身。
这时，只要具有程序的功能，目标代码、由解释程序执行的程序、提供给OS的脚本数据等都可以，不论程序的形式如何。
作为用于提供程序的记录介质，有例如软盘(Floppy：注册商标)、硬盘、光盘、光磁盘、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性的存储卡、ROM、DVD(DVD-ROM、DVD-R)等。
此外，作为程序的提供方法，用客户计算机的浏览器链接到因特网上的主页，从该主页将本发明的计算机程序本身、或者被压缩的包含自动安装功能的文件下载到硬盘等记录介质中来提供。另外，通过将构成本发明的程序的程序代码分割成多个文件，分别从不同的主页下载各个文件也能实现。也就是说，使多个用户下载用于由计算机实现本发明的功能处理的程序文件的WWW服务器也包含在本发明的权利要求内。
另外，也可以将本发明的程序加密后保存在CD-ROM等的存储介质中并分发给用户，对于通过了预定的条件的用户，经由因特网，从主页下载解密的密钥信息，通过使用该钥匙信息，执行加密了的程序，并安装在计算机中来实现。
另外，除了通过计算机执行所读出的程序，来实现上述的实施方式的功能的情况之外，基于该程序的指示，在计算机上运行的OS等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理也能实现上述的实施方式的功能。
进而，在从记录介质读出的程序被写入到插在计算机中的功能扩展板或接在计算机上的功能扩展单元所具备的存储器后，基于该程序的指示，该功能扩展板或功能扩展单元所具备的CPU等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理，实现上述的实施方式的功能的情况也包含在本发明的范围内。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明可以有各种不同的实施方式，应该理解为，除本发明所附的权利要求外，特定的实施方式并不构成对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种放射线摄影装置，其特征在于，包括：
放射线照射单元，用于照射放射线；
放射线摄像单元，由多个摄像元件构成，用于将上述放射线变换成图像数据；
判断单元，用于基于上述图像数据，根据放射线摄像单元的残留电荷的分布状态，判断是否产生起因于残留电荷的噪声；
控制单元，基于上述判断，变更放射线摄像单元的驱动状态。
2.根据权利要求1所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述判断单元在上述残留电荷的分布状态存在不均匀时，判断为会产生上述噪声。
3.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述判断单元基于上述图像数据的对比度，判断残留电荷的分布状态的不均匀。
4.根据权利要求2所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述判断单元，基于在不照射上述放射线的状态下，从放射线摄像单元取得的图像数据的对比度，判断残留电荷的分布状态的不均匀。
5.根据权利要求3所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述判断单元基于上述图像数据的高像素值区域的对比度，判断残留电荷的分布状态的不均匀。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述判断单元在上述图像数据的对比度超过预先规定的值时，判断为残留电荷的分布状态存在不均匀。
7.根据权利要求1～5的任一项所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述控制单元，在上述判断单元判断为残留电荷的分布状态存在不均匀时，进行驱动，以使放射线摄像单元的残留电荷的分布平坦化或者减少残留电荷。
8.根据权利要求1～5的任一项所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述控制单元，在上述判断单元判断为残留电荷的分布状态存在不均匀时，降低给放射线摄像单元的供给电压、供给电流中的至少任一个。
9.根据权利要求1～5的任一项所述的放射线摄影装置，其特征在于：
上述控制单元，在上述判断单元判断为残留电荷的分布状态存在不均匀时，使放射线摄像单元成为Sleep状态。
10.一种放射线摄影方法，其特征在于，包括：
放射线照射步骤，用于照射放射线；
放射线摄像步骤，用于由多个摄像元件将上述放射线变换成图像数据；
判断步骤，用于基于上述图像数据，根据放射线摄像单元的残留电荷的分布状态，判断是否产生起因于残留电荷的噪声；
控制步骤，基于上述判断，变更放射线摄像步骤的驱动状态。
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